Naimpluwensyahan sa init nga lebel sa merkado sa electric vehicle,lithium-ion nga mga baterya, isip usa sa mga kinauyokan nga sangkap sa mga de-koryenteng mga sakyanan, gihatagan og gibug-aton sa usa ka dako nga gidak-on.Ang mga tawo komitado sa pagpalambo sa taas nga kinabuhi, taas nga gahum, maayo nga kaluwasan sa lithium-ion nga baterya.Lakip kanila, ang attenuation salithium-ion nga bateryakapasidad mao ang kaayo takus sa pagtagad sa tanan, lamang sa usa ka bug-os nga pagsabot sa mga rason alang sa attenuation sa lithium-ion nga mga baterya o sa mekanismo, aron makahimo sa pagreseta sa husto nga tambal sa pagsulbad sa problema, nga ang lithium-ion nga mga baterya kapasidad ngano nga ang attenuation?
Mga hinungdan sa pagkunhod sa kapasidad sa mga baterya sa lithium-ion
1.Positibo nga electrode nga materyal
Ang LiCoO2 usa sa kasagarang gigamit nga mga materyales sa cathode (ang kategorya nga 3C kaylap nga gigamit, ug ang mga baterya sa kuryente kasagarang nagdala sa ternary ug lithium iron phosphate).Samtang nagkadaghan ang mga siklo, ang pagkawala sa mga aktibo nga lithium ion nakatampo og dugang sa pagkadunot sa kapasidad.Pagkahuman sa 200 nga mga siklo, ang LiCoO2 wala moagi sa usa ka yugto nga pagbalhin, apan usa ka pagbag-o sa istruktura sa lamellar, nga nagdala sa mga kalisud sa Li + de-embedding.
Ang LiFePO4 adunay maayo nga kalig-on sa estruktura, apan ang Fe3 + sa anode matunaw ug mokunhod ngadto sa Fe metal sa graphite anode, nga miresulta sa dugang nga polarization sa anode.Kasagaran ang Fe3+ dissolution gipugngan pinaagi sa pagtabon sa mga partikulo sa LiFePO4 o sa pagpili sa electrolyte.
NCM ternary nga mga materyales ① Transition metal ions sa transition metal oxide cathode nga materyal dali nga matunaw sa taas nga temperatura, sa ingon nagpagawas sa electrolyte o nagdeposito sa negatibo nga bahin hinungdan sa pagkunhod sa kapasidad;② Kung ang boltahe mas taas kaysa 4.4V kumpara sa Li + / Li, ang pagbag-o sa istruktura sa materyal nga ternary modala sa pagkadaot sa kapasidad;③ Li-Ni nagkasagol nga mga laray, nga mosangpot sa pagbabag sa Li+ channels.
Ang mga nag-unang hinungdan sa pagkunhod sa kapasidad sa LiMnO4-based lithium-ion nga mga baterya mao ang 1. dili mabalik nga hugna o mga kausaban sa estruktura, sama sa Jahn-Teller aberration;ug 2. dissolution sa Mn sa electrolyte (presensya sa HF sa electrolyte), disproportionation reaksyon, o pagkunhod sa anode.
2.Negatibo nga mga materyales sa elektrod
Ang henerasyon sa lithium precipitation sa anode nga bahin sa graphite (bahin sa lithium mahimong "patay nga lithium" o makamugna og lithium dendrites), sa ubos nga temperatura, ang pagsabwag sa lithium ion daling mohinay nga mosangpot sa pag-ulan sa lithium, ug ang pag-ulan sa lithium dali usab nga mahitabo. kung ang N/P ratio ubos ra kaayo.
Ang balik-balik nga pagkaguba ug pagtubo sa SEI film sa anode nga bahin nagdala ngadto sa pagkunhod sa lithium ug dugang nga polarization.
Ang gibalikbalik nga proseso sa lithium embedding/de-lithium nga pagtangtang sa silicon-based anode daling mosangpot sa pagpalapad sa volume ug crack failure sa mga silicon particle.Busa, alang sa silicon anode, labi na nga kritikal ang pagpangita og paagi aron mapugngan ang pagpalapad sa gidaghanon niini.
3.Electrolyte
Ang mga hinungdan sa electrolyte nga nakatampo sa pagkadaot sa kapasidad salithium-ion nga mga bateryanaglakip sa:
1. Ang pagkadunot sa mga solvent ug electrolytes (seryoso nga kapakyasan o mga problema sa kaluwasan sama sa produksiyon sa gas), alang sa mga organikong solvent, kung ang potensyal sa oksihenasyon mas dako sa 5V kumpara sa Li+/Li o ang potensyal sa pagkunhod mas ubos kay sa 0.8V (lainlain nga electrolyte decomposition boltahe mao ang lahi), dali madugta.Para sa electrolyte (eg LiPF6), dali kining madugta sa mas taas nga temperatura (labaw sa 55 ℃) tungod sa dili maayo nga kalig-on;
2. Samtang ang gidaghanon sa mga siklo nagdugang, ang reaksyon tali sa electrolyte ug sa positibo ug negatibo nga mga electrodes nagdugang, nga nagpahuyang sa kapasidad sa pagbalhin sa masa.
4. Diaphragm
Ang diaphragm makababag sa mga electron ug makatuman sa pagpasa sa mga ion.Bisan pa, ang abilidad sa diaphragm sa pagdala sa Li + makunhuran kung ang mga lungag sa diaphragm gibabagan sa mga produkto sa pagkadunot sa electrolyte, ug uban pa, o kung ang diaphragm mogamay sa taas nga temperatura, o kung ang diaphragm tigulang na.Dugang pa, ang pagporma sa mga lithium dendrite nga nagtusok sa diaphragm nga nagpadulong sa internal nga short circuit mao ang nag-unang hinungdan sa pagkapakyas niini.
5. Pagkolekta ug pluwido
Ang hinungdan sa pagkawala sa kapasidad tungod sa kolektor sa kasagaran ang kaagnasan sa kolektor.Ang tumbaga gigamit ingon nga negatibo nga kolektor tungod kay kini dali nga ma-oxidize sa taas nga mga potensyal, samtang ang aluminyo gigamit ingon nga positibo nga kolektor tungod kay kini dali nga maporma ang usa ka lithium-aluminum alloy nga adunay lithium sa ubos nga potensyal.Ubos sa ubos nga boltahe (ingon ka ubos sa 1.5V ug ubos, sobra nga pag-discharge), ang tumbaga mag-oxidize sa Cu2+ sa electrolyte ug magdeposito sa ibabaw sa negatibo nga electrode, nga makababag sa de-embedding sa lithium, nga moresulta sa pagkadaut sa kapasidad.Ug sa positibo nga bahin, overcharging sabateryahinungdan sa pitting sa aluminum collector, nga mosangpot sa usa ka pagtaas sa internal nga pagsukol ug kapasidad degradation.
6. Charge ug discharge nga mga hinungdan
Ang sobra nga charge ug discharge multipliers mahimong mosangpot sa paspas nga pagkadaot sa kapasidad sa lithium-ion nga mga baterya.Ang pag-usbaw sa charge/discharge multiplier nagpasabot nga ang polarization impedance sa baterya motaas sumala niana, nga mosangpot sa pagkunhod sa kapasidad.Dugang pa, ang stress nga gipahinabo sa pagsabwag nga nahimo pinaagi sa pag-charge ug pagdiskarga sa taas nga rate sa pagpadaghan nagdala sa pagkawala sa aktibo nga materyal sa cathode ug gipadali ang pagkatigulang sa baterya.
Sa kaso sa overcharging ug overdischarging nga mga baterya, ang negatibo nga electrode prone sa lithium precipitation, ang positibo nga electrode nga sobra nga lithium removal mechanism nahugno, ug ang oxidative decomposition sa electrolyte (ang panghitabo sa by-products ug gas production) gipadali.Kung ang baterya sobra nga na-discharge, ang tumbaga nga foil lagmit nga matunaw (makababag sa lithium de-embedding, o direkta nga makamugna og mga copper dendrites), nga mosangpot sa pagkadaut sa kapasidad o pagkapakyas sa baterya.
Gipakita sa mga pagtuon sa estratehiya sa pag-charge nga kung 4V ang cut-off nga boltahe sa pagsingil, ang tukma nga pagpaubos sa cut-off nga boltahe sa pagsingil (pananglitan, 3.95V) makapauswag sa kinabuhi sa siklo sa baterya.Gipakita usab nga ang paspas nga pag-charge sa usa ka baterya hangtod sa 100% nga SOC mas paspas nga madunot kaysa paspas nga pag-charge hangtod sa 80% nga SOC.Dugang pa, si Li et al.nakit-an nga bisan kung ang pulsing makapauswag sa kahusayan sa pag-charge, ang internal nga pagsukol sa baterya mobangon pag-ayo, ug ang pagkawala sa negatibo nga electrode aktibo nga materyal grabe.
7. Temperatura
Ang epekto sa temperatura sa kapasidad salithium-ion nga mga bateryaimportante usab kaayo.Kung naglihok sa mas taas nga temperatura sa dugay nga panahon, adunay pagtaas sa mga reaksyon sa kilid sa sulod sa baterya (pananglitan, pagkadunot sa electrolyte), nga mosangput sa dili mabalik nga pagkawala sa kapasidad.Kung nag-operate sa mas ubos nga temperatura sulod sa taas nga panahon, ang kinatibuk-ang impedance sa baterya nagdugang (ang electrolyte conductivity mikunhod, ang SEI impedance nga pagtaas, ug ang rate sa electrochemical reactions mikunhod), ug ang lithium precipitation gikan sa baterya lagmit nga mahitabo.
Ang naa sa ibabaw mao ang nag-unang hinungdan sa pagkadaot sa kapasidad sa baterya sa lithium-ion, pinaagi sa pasiuna sa ibabaw nagtuo ako nga nasabtan nimo ang mga hinungdan sa pagkadaot sa kapasidad sa baterya sa lithium-ion.
Oras sa pag-post: Hul-24-2023