Analisis saka analisis sabab saka attenuasi kapasitas baterei lithium

Forfatter: Iflowpower – Fournisseur de centrales électriques portables

Ing baterei lithium ion, imbangan kapasitas dituduhake minangka rasio massa elektroda positif kanggo elektroda negatif, yaiku:<000000>gamma;= m + / m- =δXC- /δYC + rumus ndhuwur C nuduhake kapasitas coulomb teoritis saka elektroda,δcilik,δY nuduhake pangukuran kimia ion lithium sing dipasang ing elektroda negatif lan elektroda positif. Bisa dideleng saka rumus ing ndhuwur yen rasio massa saka rong kutub kasebut gumantung marang jumlah kapasitas coulomb lan ion lithium sing bisa dibalik miturut rong kutub kasebut. Umumé, rasio massa sing luwih cilik nyebabake panggunaan bahan elektroda negatif sing ora lengkap; rasio massa luwih gedhe bisa duwe bebaya safety amarga elektroda negatif sing overchaired.

Ing cendhak, ing rasio kualitas paling optimized, kinerja baterei optimal. Gegandhengan karo sistem baterei Li-ION sing becik, ing periode siklus, jumlah isi ora diganti, lan kapasitas awal ing saben siklus minangka nilai tartamtu, nanging kahanan nyata luwih rumit. Sembarang reaksi sisih sing bisa katon utawa ngonsumsi ion lithium utawa elektron bisa nyebabake owah-owahan ing imbangan kapasitas baterei, yen imbangan kapasitas baterei ana, owah-owahan iki ora bisa dibalèkaké, lan bisa nambah dening sawetara siklus, lan kinerja baterei dumadi.

Dampak serius. Kajaba iku, kajaba kanggo retentment oksidasi saka ion lithium, ana nomer akeh reaksi sisih, kayata analisis elektrolit, pembubaran zat aktif, deposition logam lithium, etc. Original siji: overcharge 1, grafit overcharge negatif: Nalika baterei wis overcharged, ion lithium gampang suda ing lumahing negatif: litium setor wis dijamin karo lumahing negatif, Watesan lithium embedding.

Efisiensi discharge wis suda lan mundhut kapasitas, asli: 1 bisa suda dening lithium siklik; 2 litium logam sing disimpen lan pelarut utawa ndhukung elektrolit kanggo mbentuk Li2CO3, LIF utawa produk liyane; 3 logam lithium biasane kawangun antarane elektroda negatif lan diaphragm, bisa pori-pori saka diaphragm Watesan mundhak resistance internal baterei; Ngisi daya cepet, Kapadhetan saiki sing gedhe banget, polarisasi negatif sing abot, deposisi lithium bakal luwih jelas. Kahanan iki gampang kedadeyan nalika elektroda negatif aktif.

Nanging, ing kasus tingkat pangisian daya dhuwur, deposisi logam lithium bisa kedadeyan sanajan proporsi elektroda positif lan negatif aktif normal. 2, reaksi tliti positif banget kurang nalika elektroda positif resistance aktif banget kurang, lan iku gampang kanggo ngisi. Transisi positif nyebabake mundhut kapasitas amarga kedadeyan zat inert elektrokimia (kayata CO3O4, MN2O3, lsp.

), sing ngganggu imbangan kapasitas antarane elektrods, lan mundhut kapasitas ora bisa dibalèkaké. (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 reaksi lithium manganese dumadi ing negara ngendi lithium manganese oksida rampung decentr:λ-Mboh2→Mn2O3 + O2 (G) 3, elektrolit dioksidasi nalika elektrolit dioksidasi nalika tekanan luwih dhuwur tinimbang 4,5V, lan elektrolit (contone

, Li2CO3) lan gas dioksidasi, lan insolublements iki bakal mblokir micropores elektroda. Migrasi ion lithium nyebabake mundhut kapasitas sajrone siklus. Ngaruhi tingkat tingkat oksidasi: Jinis lan ukuran area lumahing agen konduktif (karbon ireng, lsp.

) ditambahake dening bahan elektroda positif ukuran area permukaan kolektor materi (karbon ireng, etc.) ing solusi elektrolitik saiki digunakake, EC / DMC dianggep duwe kapasitas oksidasi paling dhuwur. Proses oksidasi elektrokimia saka solusi kasebut umume ditulis minangka: solusi→Produk oksidasi (gas, solusi lan zat padhet) + NE-apa wae oksidasi pelarut bisa nambah konsentrasi elektrolit, stabilitas elektrolit diturunake, lan kapasitas baterei pungkasane.

Upaminipun ngonsumsi bagean cilik saka elektrolit saben-saben diisi, mula luwih akeh elektrolit ing perakitan baterei. Kanggo kontaner pancet, iki tegese jumlah zat aktif sing cilik dimuat, sing bakal nyebabake nyuda kapasitas awal. Kajaba iku, yen ana produk padhet, film passivation dibentuk ing permukaan elektroda, sing bakal nyebabake baterei nambah voltase output baterei.

Original 2: Electrolyte (Reverting) I Ing analisis elektroda 1 Ngurangi kapasitas baterei, reaksi pangurangan elektrolit marang kapasitas baterei lan urip sirkulasi bakal mengaruhi, lan amarga pangurangan gas kanggo nambah baterei, saéngga nyebabake masalah safety. Tegangan analisis elektroda positif biasane luwih saka 4.5V (related Li / Li +), supaya padha ora gampang kanggo njelasno ing positif.

Nanging, elektrolit luwih beda-beda kanggo dianalisis. 2, elektrolit dianalisis ing elektroda negatif: elektrolit ora dhuwur ing grafit lan negatif karbon pithonal liyane, lan iku gampang kanggo nanggepi yen iku ora bisa dibalèkaké. Analisis solusi elektrolitik ing wektu muatan lan discharge utami bakal mbentuk film passivation ing permukaan elektroda, lan film passivation bisa nyegah analisis luwih saka elektrolit lan karbon elektroda negatif.

Mangkono, stabilitas struktural elektroda negatif karbon dijaga. Saenipun, pangurangan elektrolit diwatesi ing tahap pembentukan film passivation, lan proses kasebut ora ana maneh nalika siklus stabil. Pengurangan pambentukan uyah elektrolit saka film passivation melu ing pambentukan film passivation, sing nggampangake stabilisasi film passivation, nanging materi sing dibubarake sing dikurangi dadi pelarut kena pengaruh produk pengurangan pelarut; (2) pangurangan uyah elektrolit Konsentrasi larutan elektrolitik dikurangi, lan pungkasane nyebabake kapasitas baterei (pengurangan LiPF6 kanggo ngasilake LIF, LiXPF5-X, PF3O lan PF3); (3) Pembentukan film passivation yaiku nggunakake ion lithium, sing bisa nyebabake kapasitas polar ora seimbang.

Baterei kabeh suda. (4) Yen ana kokain ing film passivation, molekul solvent bisa ditransfer kanggo nggawe film passivation thickened, kang ora mung nganggo liyane lithium, nanging iku bisa kanggo mblokir micropores ing lumahing karbon, asil ing lithium ora bisa kanggo nampilaké lan dibuwang Asil ing mundhut kapasitas ora bisa dibalèkaké. Tambah sawetara aditif anorganik, kayata CO2, N2O, CO, SO2, etc.

, bisa nyepetake tatanan saka film passivation, lan bisa nyandhet symbolization lan analisis saka solvent, lan Kajaba saka mahkota ether aditif organik duwe efek sing padha, kang 12 makutha 4 eter paling apik. Faktor mundhut kapasitas pambentuk film: (1) Jinis karbon; (2) bahan elektrolit; (3) aditif ing elektroda utawa elektrolit. BLYR pracaya yen reaksi ion exchange maju saka lumahing materi aktif kanggo inti, kawangun phase anyar disarèkaké, lan lumahing partikel mbentuk ion kurang lan konduktivitas elektron, supaya spinel sawise panyimpenan.

Polarisasi luwih akeh tinimbang panyimpenan. ZHANG nemokake dekomposisi komparatif saka spektrum impedansi AC sadurunge lan sawise materi elektroda, kanthi jumlah siklus anyar, resistensi lapisan passivation permukaan wis tambah, lan kapasitansi antarmuka suda. Nggambarake kekandelan lapisan passivation ditambahake karo jumlah siklus.

Pembubaran mangan lan analisis asil elektrolit ing pambentukan film passivation, lan kondisi suhu dhuwur luwih kondusif kanggo reaksi kasebut. Iki bakal nimbulaké resistance ora langsung saka partikel materi aktif lan Tambah ing resistance migrasi Li +, mangkono nambah polarisasi baterei, lan daya lan discharge ora lengkap, lan kapasitas wis suda. II elektrolit mekanisme reduktan solusi elektrolit asring ngandhut impurities kayata oksigen, banyu, karbon dioksida, lan reaksi oksidatif dumadi sak baterei lan proses discharge.

Mekanisme abang saka elektrolit kalebu abang solvent, abang elektrolit lan abang impurity telung aspèk: 1, abang saka PC abang solvent lan EC kalebu reaksi elektron kanggo proses reaksi elektronik kapindho, reaksi elektron liya mbentuk Li2CO3: FONG, etc., ing pisanan Sajrone proses discharge, potensial elektroda cedhak O.8V (vs 8V).

li / li +), PC / EC ngasilake reaksi elektrokimia ing grafit, ngasilake CH = CHCH3 (G) / CH2 = CH2 (G) lan LiCO3 (s), Ngasilake mundhut kapasitas sing ora bisa dibatalake ing elektroda grafit. Aurbach et al kanggo macem-macem saka sudhut mekanisme abang elektrolit lan produk ing logam lithium elektroda lan karbon basis elektroda, ketemu sing RocO2Li lan propylene dumadi ing mekanisme reaksi elektronik saka PC. Roco2li sensitif banget kanggo nglacak banyu.

Produk sing ketat yaiku Li2CO3 lan propylene, nanging ora ana Li2CO3 ing kasus pangatusan. Ein-Eliy nglapurake yen elektrolit digawe saka dietil karbonat (DEC) lan diomethymethane (DMC), reaksi reaksi ana ing baterei, lan metil karbonat (EMC) dibentuk, lan ana mundhut kapasitas tartamtu. Dampak.

2, reaksi pangurangan elektrolit pangurangan elektrolit umume dianggep melu pambentukan permukaan elektroda karbon, lan mulane, jinis lan konsentrasi kasebut bakal mengaruhi kinerja elektroda karbon. Ing sawetara kasus, pangurangan elektrolit nyumbang kanggo stabilitas permukaan karbon, lan bisa mbentuk lapisan passivation sing dikarepake. Umume dipercaya manawa elektrolit sing ndhukung luwih gampang dikurangi tinimbang pelarut, lan inklusi produk pengurangan ing film setor elektroda negatif lan mengaruhi atenuasi kapasitas baterei.

Sawetara reaksi reduksi sing ndhukung elektrolit bisa kedadeyan kaya ing ngisor iki: 3, isi banyu ing reduksi Impurity (1) Isi banyu ing elektrolit bakal ngasilake lapisan deposisi LiOH (S) lan Li2O, sing ora kondusif kanggo embedding ion lithium, nyebabake mundhut kapasitas sing ora bisa dibatalake: H2O + E→OH- + 1 / 2H2OH- + Li +→LiOH (s) LiOH + Li ++ E-→Li2O (S) + 1 / 2H2 mrodhuksi LiOH (S) kanggo simpenan lumahing elektroda, mbentuk film lumahing gedhe gadhah resistance gedhe, hindering Li + ditempelake elektroda grafit, asil ing mundhut kapasitas ora bisa dibalèkaké. Banyu medium ing pelarut (100-300×10-6) Ora ana pengaruh ing kinerja elektroda grafit. (2) CO2 ing solvent bisa dikurangi ing elektroda negatif kanggo mbentuk CO lan LiCO3 (S): 2CO2 + 2E- + 2LI +→Li2CO3 + COCO bakal nambah baterei ing baterei, nalika Li2CO3 (S) mundhak resistance baterei mundhak kinerja baterei.

(3) Ing ngarsane oksigen ing solvent uga mbentuk Li2O amarga beda potensial antarane lithium logam lan karbon saka lithium rampung podo cilik, lan abang saka elektrolit ing karbon padha karo abang ing lithium. Originally 3: Self-discharge self-discharge tegese baterei ilang kanthi alami ing kahanan sing ora digunakake. Baterei lithium-ion poto-discharge asil ing rong kasus: siji mundhut kapasitas dibalèkaké; kaloro iku mundhut saka kapasitas irreversible.

Mundhut kapasitas sing bisa dibalèkaké tegese kapasitas mundhut bisa mbalekake nalika ngisi daya, lan mundhut kapasitas non-reversibel wis kuwalik, lan elektroda positif lan negatif bisa digunakake ing mikro-sel nggunakake elektrolit ing negara daya, lan ion lithium ditempelake lan sepi, embedding positif lan negatif lan mati. Ion lithium sing ditempelake mung ana hubungane karo ion lithium elektrolit, lan kapasitas elektroda positif lan negatif mula ora seimbang. Iki bagean saka mundhut kapasitas ora bisa mbalekake nalika ngisi daya.

Kayata: Lithium manganese oxide elektroda positif lan solvent bisa generate self-discharge disebabake self-discharge: molekul solvent (contone, PC) sing dioksidasi minangka sel mikroba ing lumahing bahan konduktif karbon ireng utawa adi saiki: padha, elektroda negatif zat aktif Bisa uga poto-discharged saka solusi elektrolit menyang elektrolit, lan elektrolit (kayata LiPF6lyte). LiPF6).

Ion lithium dibusak saka elektroda negatif saka mikrokontroler minangka elektroda negatif saka negara pangisian daya: self-discharge Faktor: Proses produksi bahan elektroda positif, proses produksi baterei, sifat elektrolit, suhu, wektu. Tingkat self-discharge dikontrol kanthi ketat dening tingkat oksidasi pelarut, saéngga stabilitas pelarut mengaruhi umur panyimpenan baterei. Oksidasi pelarut ana ing permukaan karbon ireng, lan area permukaan ireng karbon bisa ngontrol tingkat discharge dhewe, nanging kanggo bahan elektroda positif LIMN2O4, nyuda area permukaan bahan aktif uga kenceng, lan permukaan kolektor saiki ngadhepi panggunaan oksidasi pelarut ora bisa diabaikan.

Saiki bocor dening diaphragm baterei uga bisa nimbulaké poto-discharge ing baterei lithium ion, nanging proses diwatesi dening resistance diaphragm, ing tingkat banget kurang, lan ora ana hubungane karo suhu. Ngelingi sing tingkat poto-discharge baterei banget gumantung ing suhu, proses iki ora mekanisme kritis ing poto-discharge. Yen elektroda negatif ana ing kahanan listrik sing cukup, isi baterei bakal rusak, sing bakal nyebabake mundhut kapasitas permanen.