Quais são os fatores que afetam o desempenho cíclico das baterias de íons de lítio?

Materiais

A seleção do material é o primeiro fator que afeta o desempenho das baterias de íons de lítio. Se você escolher o material da bateria com desempenho de ciclo ruim, mesmo que o processo seja razoável e a produção seja perfeita, o ciclo da célula não pode ser garantido . E com materiais melhores, o desempenho do ciclo pode não ser tão ruim, mesmo que haja alguns problemas no processo de produção subsequente.

Do ponto de vista material, o desempenho de ciclagem de uma bateria depende do cátodo e ânodo, que têm o pior desempenho de ciclagem quando combinados com o eletrólito. Se o desempenho do ciclo do material não for bom. Por um lado, a estrutura cristalina pode mudar muito rápido durante o ciclo, de modo que o íon de lítio liberado e recebido não pode ser concluído. Por um lado, pode levar à falha do material ativo e do eletrólito correspondente para gerar um filme SEI denso e uniforme, resultando em reações colaterais prematuras entre o material ativo e o eletrólito, resultando em rápido consumo de eletrólito e afetando assim a desempenho do ciclismo.

Portanto, no projeto da célula, se o eletrodo positivo ou negativo for confirmado para escolher o material com desempenho de ciclo ruim, o outro não precisa escolher o material com desempenho de ciclo bom. Porque apenas o material do eletrodo positivo e negativo é selecionado ao mesmo tempo, ele pode mostrar seu desempenho.

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O grau de compactação do cátodo e ânodo

A compactação excessiva de eletrodos positivos e negativos pode melhorar a densidade de energia da célula, mas também reduzirá o desempenho de reciclagem do material até certo ponto. Teoricamente, quanto maior a compactação, maior o dano à estrutura do material. Mas a estrutura do material é fundamental para garantir que as baterias de íons de lítio possam ser recicladas. Além disso, é difícil garantir alta retenção de eletrólitos para a célula com alta compactação de eletrodos positivos e negativos, e a retenção de eletrólitos também é a base para que a célula complete o ciclo normal ou mais ciclos.

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Umidade

A umidade excessiva reagirá com substâncias ativas positivas e negativas, destruirá sua estrutura e afetará a circulação. Ao mesmo tempo, a umidade excessiva não é propícia à formação do filme SEI. No entanto, por um lado, a água residual é difícil de remover, por outro lado, a água residual também pode garantir o desempenho da célula até certo ponto.

Em LCO - baterias de grafite, por exemplo. Quando a umidade da bateria é inferior a 0,015%, a primeira capacidade de descarga da bateria tem apenas uma pequena alteração. Quando a umidade da bateria está na faixa de 0,015% ~ 0,04%, a primeira capacidade de descarga da bateria diminui com o aumento da umidade na bateria. De acordo com a pesquisa, quando a umidade na bateria é inferior a 0,015%, o carbonato de alquil-lítio gerado pelo processo de redução de um elétron também pode reagir com a quantidade residual de água no eletrólito para formar carbonato de lítio. Quando o CO2 é gerado, novas reações químicas ocorrem na superfície negativa em baixo potencial. Em conclusão, a quantidade adequada de água é propícia à formação de um filme SEI dominado por Li2CO3, estável, uniforme e denso. Quando o filme SEI cobre completamente o eletrodo negativo, a reação irreversível pára imediatamente. Além disso, quando a umidade está na faixa de 0,0150% ~ 0,04%, o consumo de íons de lítio aumenta e a capacidade de carga e descarga da bateria diminui, o que tem um efeito negativo sobre ela.