鋰電池容量衰減是哪些原因
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-05-17 17:10
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鋰電池容量衰減是哪些原因
1. 陰極材料的結(jié)構(gòu)變化
1. 陰極材料的結(jié)構(gòu)變化
正極材料是鋰電池的重要來源。當(dāng)鋰電池從負(fù)極取出時(shí)，為了保持材料的中性狀態(tài)，金屬元素必然被氧化到高氧化狀態(tài)，這是伴隨著元件的轉(zhuǎn)變。組分的改變?nèi)菀讓?dǎo)致相轉(zhuǎn)移和體相結(jié)構(gòu)的改變。我們或許可以有一個(gè)動力電池發(fā)展趨勢的概念，到2020年，純電動汽車電池單體比能量達(dá)到350Wh/kg電極材料的相變會引起晶格參數(shù)的變化和晶格失配，由此產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力會導(dǎo)致晶粒碎裂和裂紋的擴(kuò)展，導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)的機(jī)械損傷和電化學(xué)性能的退化。
2、負(fù)極材料結(jié)構(gòu)
鋰電池常用的負(fù)極材料有碳材料、鈦酸鋰等。本文對一種典型的陽極石墨進(jìn)行了分析。鋰電池的容量衰減首先發(fā)生在形成階段，這一階段在負(fù)極表面形成SEI，部分鋰離子被消耗。隨著鋰電池的使用，石墨結(jié)構(gòu)的改變也會導(dǎo)致電池容量的減少。
而保持石墨的形態(tài)結(jié)構(gòu),但(002)晶面的半高寬度較大,導(dǎo)致小粒度的c軸,晶體結(jié)構(gòu)的變化將導(dǎo)致裂紋的碳材料,然后摧毀SEI膜表面的陰極,促進(jìn)SEI膜的修復(fù),SEI鋰消費(fèi)活動的過度增長,從而導(dǎo)致鋰電池的不可逆容量衰減。
3.電解液的氧化分解和界面反應(yīng)
電解質(zhì)的性能對鋰電池的比容量、壽命、倍率充放電性能、工作溫度范圍和安全性能有顯著影響。電解液包括溶劑、電解液和添加劑三部分。溶劑和電解質(zhì)的分解會導(dǎo)致鋰電池容量的損失。電解液分解和副反應(yīng)是影響鋰電池容量衰減的重要因素。無論采用何種正極材料、何種工藝，隨著鋰電池的回收利用，電解液的分解以及正極材料之間的界面反應(yīng)都會造成容量衰減。
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