Kev tsom xam ntawm qhov ua rau kev tsom xam ntawm lithium roj teeb muaj peev xwm attenuation

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Nyob rau hauv lub lithium ion roj teeb, lub peev xwm tshuav yog qhia raws li qhov loj piv ntawm qhov zoo electrode rau qhov tsis zoo electrode, uas yog: <000000> gamma; = m + / m- =δXC- /δYC + sab sauv mis C hais txog qhov theoretical coulomb peev xwm ntawm electrode,δme ntsis,δY yog xa mus rau kev ntsuas tshuaj ntawm lithium ions kos rau hauv qhov tsis zoo electrode thiab qhov zoo electrode. Nws tuaj yeem pom los ntawm cov qauv saum toj no tias qhov sib piv loj ntawm ob tus ncej yog nyob ntawm tus lej ntawm lub peev xwm coulomb thiab nws cov kev hloov pauv lithium ions raws li ob tus ncej. Feem ntau, qhov sib piv me me ua rau kev siv tsis tiav ntawm cov khoom siv electrode tsis zoo; qhov sib piv loj dua tuaj yeem muaj kev nyab xeeb vim yog qhov tsis zoo electrode yog overchaired.

Nyob rau hauv luv luv, nyob rau hauv feem ntau optimized zoo piv, roj teeb kev ua tau zoo yog pom. Muaj feem xyuam rau lub zoo tagnrho Li-ION roj teeb system, nyob rau hauv nws lub voj voog lub sij hawm, cov ntsiab lus kom muaj nuj nqis tsis hloov, thiab qhov pib muaj peev xwm nyob rau hauv txhua lub voj voog yog ib qho nqi, tab sis qhov tseeb qhov teeb meem yog ntau nyuaj. Txhua sab cov tshuaj tiv thaiv uas tuaj yeem tshwm sim lossis haus lithium ions lossis cov khoom siv hluav taws xob tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov roj teeb muaj peev xwm, thaum lub roj teeb muaj peev xwm sib npaug tshwm sim, qhov kev hloov no tsis tuaj yeem thim rov qab, thiab tuaj yeem tsim los ntawm ntau lub voj voog, thiab cov roj teeb ua haujlwm tau tshwm sim.

Kev cuam tshuam loj heev. Tsis tas li ntawd, tshwj tsis yog rau oxidation retentment ntawm lithium ion, muaj ntau qhov kev tawm tsam sab nraud, xws li kev tshuaj xyuas electrolyte, active tshuaj dissolution, hlau lithium deposition, thiab lwm yam. Thawj ib qho: overcharge 1, graphite negative overcharge: Thaum lub roj teeb yog overcharged, lub lithium ion yog yooj yim txo nyob rau hauv qhov tsis zoo nto: lub deposited lithium yog them nrog rau qhov tsis zoo nto, thaiv lithium embedding.

Kev ua haujlwm tawm tau txo qis thiab muaj peev xwm poob, qhov qub: 1 tuaj yeem txo los ntawm cyclic lithium; 2 tso cov hlau lithium thiab hnyav los yog txhawb nqa electrolyte los ua Li2CO3, LIF lossis lwm yam khoom; 3 hlau lithium feem ntau yog tsim los ntawm qhov tsis zoo electrode thiab lub diaphragm, tejzaum nws lub qhov hws ntawm qhov thaiv diaphragm tsub kom lub internal kuj ntawm lub roj teeb;. Kev them nyiaj sai, qhov ceev tam sim no loj dhau, qhov tsis zoo polarization loj heev, lithium deposition yuav pom tseeb dua. Qhov teeb meem no yog ib qho yooj yim tshwm sim nyob rau hauv ib lub sij hawm ntawm qhov tsis zoo electrode active.

Txawm li cas los xij, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev them nyiaj siab, qhov tso tawm ntawm cov hlau lithium tuaj yeem tshwm sim txawm tias qhov kev faib ua feem ntawm qhov zoo thiab qhov tsis zoo electrode active yog qhov qub. 2, qhov zoo precision cov tshuaj tiv thaiv yog tsawg heev thaum qhov zoo electrode active kuj tsawg dhau, thiab nws yooj yim rau them. Qhov kev hloov pauv zoo ua rau lub peev xwm poob vim yog qhov tshwm sim ntawm cov tshuaj electrochemical inert (xws li CO3O4, MN2O3, thiab lwm yam.

), uas cuam tshuam lub peev xwm sib npaug ntawm electrodes, thiab nws lub peev xwm poob yog irreversible. (1) liycoo2liycoo2→(1-y) / 3 [CO3O4 + O2 (G)] + Ylicoo2Y <0.4 Simultaneous positive electrode material analyzes oxygen in a sealed lithium ion battery to analyze the oxygen due to the absence of re-reactive reaction (such as the formation of H2O) and the combustible gas in the electrolyte analysis At the same time, the consequences will be unimaginable.

(2)λ-MnO2 lithium manganese cov tshuaj tiv thaiv tshwm sim nyob rau hauv lub xeev qhov twg lithium manganese oxide yog kiag li decentr:λ-Mno2→Mn2O3 + O2 (G) 3, cov electrolyte yog oxidized thaum electrolyte yog oxidized thaum lub siab siab tshaj 4.5V, thiab cov electrolyte (xws li

, Li2CO3) thiab cov pa roj yog oxidized, thiab cov insolublements no yuav thaiv cov micropores ntawm electrode. Kev tsiv teb tsaws ntawm lithium ions ua rau muaj peev xwm poob thaum lub voj voog. Kev cuam tshuam rau tus nqi ntawm oxidation: Hom thiab qhov chaw ntawm qhov loj me ntawm cov khoom siv hluav taws xob (carbon dub, thiab lwm yam.

) ntxiv los ntawm cov khoom siv hluav taws xob zoo ntawm thaj chaw loj ntawm cov khoom siv (carbon dub, thiab lwm yam) hauv cov tshuaj electrolytic tam sim no, EC / DMC suav hais tias muaj peev xwm oxidation siab tshaj plaws. Cov txheej txheem electrochemical oxidation ntawm cov tshuaj feem ntau qhia raws li: tshuaj→Cov khoom siv oxidation (gases, kev daws teeb meem thiab cov khoom siv) + NE-cov kuab tshuaj oxidation tuaj yeem ua rau kom muaj zog ntawm cov electrolyte, cov electrolyte stability yog txo, thiab lub peev xwm ntawm lub roj teeb thaum kawg.

Piv txwv tias siv ib feem me me ntawm electrolyte txhua zaus nws raug them, ces electrolyte ntau dua nyob rau hauv cov roj teeb sib dhos. Rau cov ntim tas li, qhov no txhais tau hais tias ib qho me me ntawm cov khoom siv tau raug thauj khoom, uas yuav ua rau muaj peev xwm pib qis dua. Tsis tas li ntawd, yog tias muaj cov khoom lag luam tshwm sim, ib zaj duab xis passivation yog tsim nyob rau saum npoo ntawm cov electrode, uas yuav ua rau lub roj teeb ua kom cov zis voltage ntawm lub roj teeb.

Thawj 2: Electrolyte (Reverting) I Nyob rau ntawm qhov kev ntsuam xyuas electrode 1 Txo cov roj teeb muaj peev xwm, cov tshuaj tiv thaiv electrolyte txo cov roj teeb muaj peev xwm thiab circulating lub neej yuav ua rau muaj kev cuam tshuam, thiab vim yog txo cov roj teeb kom cov roj teeb, yog li ua rau muaj teeb meem kev nyab xeeb. Qhov zoo electrode tsom xam voltage feem ntau ntau dua 4.5V (txog Li / Li +), yog li lawv tsis yooj yim rau kev txheeb xyuas qhov zoo.

Hloov chaw, electrolytes ntau dua los txheeb xyuas. 2, electrolyte yog soj ntsuam ntawm qhov tsis zoo electrode: cov electrolyte tsis siab nyob rau hauv graphite thiab lwm yam pithonal carbon negatives, thiab nws yog ib qho yooj yim rau react yog hais tias nws yog irreversible. A análise da solução eletrolítica no momento da carga e descarga primária formará uma película de passivação na superfície do eletrodo, e a película de passivação pode impedir análises posteriores do eletrólito e do eletrodo negativo de carbono.

Dessa forma, a estabilidade estrutural do eletrodo negativo de carbono é mantida. Idealmente, a redução do eletrólito é limitada ao estágio de formação do filme de passivação, e o processo não ocorre mais quando o ciclo é estável. A redução da formação do sal eletrolítico do filme de passivação está envolvida na formação do filme de passivação, o que facilita a estabilização do filme de passivação, mas o material dissolvido que é reduzido ao solvente é afetado adversamente pelo produto de redução do solvente; (2) redução do sal eletrolítico A concentração da solução eletrolítica foi reduzida e, finalmente, causou a capacidade da bateria (redução de LiPF6 para gerar LIF, LiXPF5-X, PF3O e PF3); (3) A formação do filme de passivação é para consumir íons de lítio, o que pode causar o desequilíbrio da capacidade polar.

A bateria inteira é reduzida. (4) Se houver rachadura no filme de passivação, a molécula do solvente pode ser transferida para engrossar o filme de passivação, o que não só consome mais lítio, mas também é possível bloquear os microporos na superfície do carbono, resultando em lítio incapaz de incorporar e descarregado, resultando em perda de capacidade irreversível. Adicione alguns aditivos inorgânicos, como CO2, N2O, CO, SO2, etc.

, pode acelerar a formação do filme de passivação e pode inibir a simbolização e análise do solvente, e a adição do aditivo orgânico de éter de coroa tem o mesmo efeito, onde 12 éter de coroa 4 é o melhor. Fatores de perda da capacidade de formação de filme: (1) Tipo de carbono; (2) ingredientes do eletrólito; (3) aditivos no eletrodo ou eletrólito. O BLYR acredita que a reação de troca iônica avança da superfície do material ativo para seu núcleo, a nova fase formada é enterrada e a superfície das partículas forma uma baixa condutividade de íons e elétrons, então o espinélio após o armazenamento.

Mais polarização do que armazenamento. ZHANG descobre a decomposição comparativa do espectro de impedância CA antes e depois do material do eletrodo, com o novo número de ciclos, a resistência da camada de passivação da superfície aumentou e a capacitância da interface foi reduzida. Refletindo a espessura da camada de passivação é adicionado com o número de ciclos.

A dissolução do manganês e a análise do eletrólito resultam na formação do filme de passivação, e as condições de alta temperatura são mais propícias a essas reações. Isso causará uma resistência indireta das partículas do material ativo e o aumento da resistência à migração de Li +, aumentando assim a polarização da bateria, e a carga e a descarga não serão completas, e a capacidade será reduzida. O mecanismo redutor da solução eletrolítica II geralmente contém impurezas como oxigênio, água, dióxido de carbono e reações oxidativas ocorrem durante o processo de carga e descarga da bateria.

O mecanismo de redução do eletrólito inclui redução de solvente, redução de eletrólito e redução de impurezas em três aspectos: 1, a redução da redução de solvente PC e EC inclui uma reação de elétrons para o segundo processo de reação eletrônica, a segunda reação de elétrons forma Li2CO3: FONG, etc., no primeiro Durante o processo de descarga, o potencial do eletrodo é próximo a 0,8 V (vs.

li/li +), PC / EC gera reação eletroquímica no grafite, produzindo CH = CHCH3 (G) / CH2 = CH2 (G) e LiCO3 (s), resultando em perda de capacidade irreversível nos eletrodos de grafite. Aurbach et al., para uma ampla variedade de mecanismos de redução de eletrólitos e seus produtos em um eletrodo de metal-lítio e eletrodo à base de carbono, descobriram que RocO2Li e propileno ocorreram em um mecanismo de reação eletrônica de PC. O Roco2li é muito sensível a vestígios de água.

O produto compacto é Li2CO3 e propileno, mas não há Li2CO3 no estojo de secagem. Ein-Eliy relatou que um eletrólito feito de carbonato de dietila (DEC) e dimetilmetano (DMC), a reação ocorre na bateria, e o carbonato de metila (EMC) é formado, e há uma certa perda de capacidade. Impacto.

2, a reação de redução do eletrólito de redução do eletrólito é geralmente considerada envolvida na formação da superfície do eletrodo de carbono e, portanto, os tipos e concentrações dos mesmos afetarão o desempenho do eletrodo de carbono. Em alguns casos, a redução do eletrólito contribui para a estabilidade da superfície do carbono e pode formar a camada de passivação desejada. Acredita-se geralmente que o eletrólito de suporte é mais fácil de reduzir do que o solvente, e a inclusão do produto de redução no filme depositado do eletrodo negativo afeta a atenuação da capacidade da bateria.

Várias reações de redução que dão suporte aos eletrólitos podem ocorrer da seguinte forma: 3, o teor de água na redução de impurezas (1) O teor de água no eletrólito produzirá camadas de deposição de LiOH (S) e Li2O, o que não é propício à incorporação de íons de lítio, causando perda de capacidade irreversível: H2O + E→OH- + 1 / 2H2OH- + Li +→LiOH (s) LiOH + Li ++ E-→Li2O (S) + 1 / 2H2 produz LiOH (S) para depositar a superfície do eletrodo, formando uma grande película de superfície com grande resistência, dificultando eletrodos de grafite embutidos em Li +, resultando em perda de capacidade irreversível. Água média no solvente (100-300×10-6) Não há efeito no desempenho do eletrodo de grafite. (2) O CO2 no solvente pode ser reduzido no eletrodo negativo para formar CO e LiCO3 (S): 2CO2 + 2E- + 2LI +→Li2CO3 + COCO aumentará a bateria na bateria, enquanto Li2CO3 (S) aumenta a resistência da bateria e aumenta o desempenho da bateria.

(3) A presença de oxigênio no solvente também forma Li2O porque a diferença de potencial entre o lítio metálico e o carbono do lítio completamente paralelo é pequena, e a redução do eletrólito no carbono é semelhante à redução do lítio. Originalmente 3: Autodescarga A autodescarga significa que a bateria se perde naturalmente em estado não utilizado. A autodescarga da bateria de íons de lítio resulta em dois casos: um é a perda de capacidade reversível; o segundo é a perda de capacidade irreversível.

A perda de capacidade reversível significa que a capacidade da perda pode ser recuperada durante o carregamento, e a perda de capacidade não reversível é revertida, e o eletrodo positivo e negativo podem ser usados ​​no uso de microcélulas com o eletrólito no estado de carga, e o íon de lítio é incorporado e abandonado, incorporação positiva e negativa e desligado. Os íons de lítio incorporados estão relacionados apenas aos íons de lítio do eletrólito e, portanto, a capacidade positiva e negativa do eletrodo fica desequilibrada. Esta parte da perda de capacidade não pode ser recuperada durante o carregamento.

Por exemplo: O eletrodo positivo de óxido de lítio e manganês e o solvente podem gerar autodescarga causada por autodescarga: moléculas de solvente (por exemplo, PC) são oxidadas como células microbianas na superfície do material condutor, negro de fumo ou fluido de corrente: o mesmo, substância ativa do eletrodo negativo pode ser autodescargada da solução eletrolítica para o eletrólito, e o eletrólito (como LiPF6) é reduzido pelo eletrólito (como LiPF6).

O íon de lítio é removido do eletrodo negativo do microcontrolador como o eletrodo negativo do estado de carga: autodescarga Fatores: Processo de produção de materiais de eletrodo positivo, processo de produção de bateria, propriedades do eletrólito, temperatura, tempo. A taxa de autodescarga é rigidamente controlada pela taxa de oxidação do solvente, de modo que a estabilidade do solvente afeta a vida útil da bateria. A oxidação do solvente ocorre na superfície do negro de fumo, e a área da superfície do negro de fumo pode controlar a taxa de autodescarga, mas para o material do eletrodo positivo LIMN2O4, reduzir a área da superfície do material ativo também é rigoroso, e a superfície do coletor de corrente enfrenta o uso da oxidação do solvente não pode ser ignorado.

A corrente vazada pelo diafragma da bateria também pode causar autodescarga na bateria de íons de lítio, mas o processo é limitado pela resistência do diafragma, a uma taxa muito baixa, e não tem nada a ver com a temperatura. Considerando que a taxa de autodescarga da bateria depende fortemente da temperatura, esse processo não é um mecanismo crítico na autodescarga. Se o eletrodo negativo estiver em estado de eletricidade suficiente, o conteúdo da bateria será destruído, o que resultará em perda permanente de capacidade.