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延緩鋰離子電池的容量下降方法一般有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:70次  |  2021年01月26日  

摘要
1. 金屬鋰的沉積  通過前面的分析,我們知道鋰離子電池當中是不應該存在鋰的金屬形態,鋰元素要么是以金屬氧化物、碳鋰化合物的形態存在,要么是以離子的形態存在?! 〗饘黉嚨某练e,一般發生在負極表面。由于

1.金屬鋰的沉積


通過前面的分析,我們了解鋰離子電池當中是不應該存在鋰的金屬形態,鋰元素要么是以金屬氧化物、碳鋰化合物的形態存在,要么是以離子的形態存在。


金屬鋰的沉積,一般發生在負極表面。由于一定的原因,鋰離子在遷移到負極表面時,部分鋰離子沒有進入負極活性物質形成穩定的化合物,而是獲得電子后沉積在負極表面成為金屬鋰,并且不再參與后續的循環過程,導致容量下降。


這種情況,一般有幾種原因造成:充電超過截止電壓;大倍率充電;負極材料不足。過充電或負極材料不足的時候,負極不能容納從正極遷移過來的鋰離子,導致金屬鋰的沉積發生。大倍率充電時,由于鋰離子短時間內到達負極的數量過多,造成堵塞和沉積。


金屬鋰的沉積,不但會造成循環壽命的下降,嚴重時還會導致正負極短路,造成嚴重的安全問題。


要解決這個問題,就要合理的正負極材料配比,同時嚴格限定鋰離子電池的使用條件,防止超過使用極限的情況。當然,從倍率性能著手,也可以局部改善循環壽命。


2.正極材料的分解


作為正極材料的含鋰金屬氧化物,雖然具有足夠的穩定性,但是在長期的使用過程中,仍然會不斷的分解,出現一些電化學惰性物質(如Co3O4,Mn2O3等)以及一些可燃性氣體,破壞了電極間的容量平衡,造成容量的不可逆損失。


這種情況在過充電情況下尤為明顯,有時甚至會發生劇烈的分解和氣體釋放,不但影響電池容量,還會造成嚴重的安全風險。


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