可以通過測量鋰離子電池的內(nèi)壓變化實(shí)現(xiàn)對鋰離子電池容量衰降速度的預(yù)測
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-08 17:10
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在鋰離子電池中負(fù)極電勢較低，因此會導(dǎo)致電解液在其表面發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的分解產(chǎn)物就成為了我們常說的SEI膜，SEI膜電子絕緣，但是能夠?qū)↙i+，因此良好的SEI膜能夠有效的抑制電解液的分解，提升鋰離子電池的循環(huán)壽命，但是SEI膜實(shí)際上并不能完全阻止電解液的分解，首先是由于初期的SEI膜較薄，因此部分電子還能夠擴(kuò)散到SEI膜的表面，導(dǎo)致電解液的繼續(xù)分解，隨著SEI膜的增厚電子擴(kuò)散的難度變的越來越大，因此SEI膜的生長速度也會相應(yīng)的降低。其次，在負(fù)極嵌鋰過程中會發(fā)生體積膨脹導(dǎo)致SEI膜的破壞，新鮮的電極表面裸露出來從而導(dǎo)致電解液持續(xù)分解和SEI膜的持續(xù)生長，因此在鋰離子電池循環(huán)過程中SEI膜會發(fā)生持續(xù)的生長，導(dǎo)致負(fù)極厚度的增加，從而在電池內(nèi)部產(chǎn)生壓力。
從上面的分析不難看出SEI膜的生長與電極內(nèi)部壓力的增加之間存在密切的關(guān)系，同時(shí)SEI膜的生長也與鋰離子電池的可逆容量衰降之間存在密切的聯(lián)系，因此我們能否通過監(jiān)測鋰離子電池內(nèi)部壓力的變化來預(yù)測鋰離子電池壽命衰降呢？近日加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)的A.J.Louli（第一作者）和J.R.Dahn（通訊作者）分析發(fā)現(xiàn)鋰離子電池持續(xù)增長的壓力與可逆容量損失之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，可以通過測量鋰離子電池的內(nèi)壓變化實(shí)現(xiàn)對鋰離子電池容量衰降速度的預(yù)測。
實(shí)驗(yàn)中A.J.Louli采用的電池為402035（40mm×20mm×3.5mm）軟包結(jié)構(gòu)電池，幾種電池的材料體系如下表所示，正極分別采用了NCM、LCO和NCA，負(fù)極則分別采用了石墨、石墨+Si合金、石墨+SiO和Si：C體系，其中D和E雖然體系相同但是E的涂布量更大一些。
從上面的分析不難看出SEI膜的生長與電極內(nèi)部壓力的增加之間存在密切的關(guān)系，同時(shí)SEI膜的生長也與鋰離子電池的可逆容量衰降之間存在密切的聯(lián)系，因此我們能否通過監(jiān)測鋰離子電池內(nèi)部壓力的變化來預(yù)測鋰離子電池壽命衰降呢？近日加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)的A.J.Louli（第一作者）和J.R.Dahn（通訊作者）分析發(fā)現(xiàn)鋰離子電池持續(xù)增長的壓力與可逆容量損失之間存在緊密的關(guān)聯(lián)，可以通過測量鋰離子電池的內(nèi)壓變化實(shí)現(xiàn)對鋰離子電池容量衰降速度的預(yù)測。
實(shí)驗(yàn)中A.J.Louli采用的電池為402035（40mm×20mm×3.5mm）軟包結(jié)構(gòu)電池，幾種電池的材料體系如下表所示，正極分別采用了NCM、LCO和NCA，負(fù)極則分別采用了石墨、石墨+Si合金、石墨+SiO和Si：C體系，其中D和E雖然體系相同但是E的涂布量更大一些。
