Enfliyanse pa degre cho nan mache machin elektrik la,pil ityòm-ion, kòm youn nan eleman debaz yo nan machin elektrik, yo te mete aksan sou nan yon gwo limit.Moun yo angaje nan devlope yon lavi ki long, gwo pouvwa, bon sekirite ityòm-ion batri.Nan mitan yo, atténuation debatri ityòm-ionkapasite trè merite atansyon tout moun, se sèlman yon konpreyansyon konplè sou rezon ki fè yo pou atténuation nan ityòm-ion pil oswa mekanis a, yo nan lòd yo kapab preskri medikaman an dwa yo rezoud pwoblèm nan, ke ityòm-ion pil kapasite poukisa la atténuation?
Rezon pou degradasyon kapasite pil ityòm-ion
1.Pozitif materyèl elektwòd
LiCoO2 se youn nan materyèl yo souvan itilize katod (3C kategori lajman itilize, ak pil pouvwa fondamantalman pote ternary ak ityòm fè fosfat).Kòm kantite sik ogmante, pèt iyon ityòm aktif kontribye plis nan dekonpozisyon kapasite a.Apre 200 sik, LiCoO2 pa t 'sibi yon tranzisyon faz, men pito yon chanjman nan estrikti a lamellar, ki mennen nan difikilte nan Li + de-embedding.
LiFePO4 gen bon estabilite estriktirèl, men Fe3 + nan anod la fonn epi redwi a Fe metal sou anod grafit la, sa ki lakòz ogmante polarizasyon anod.Anjeneral Fe3 + disolisyon an anpeche pa kouch nan patikil LiFePO4 oswa chwa nan elektwolit.
NCM materyèl ternary ① Iyon metal tranzisyon nan materyèl katod oksid metal tranzisyon yo fasil fonn nan tanperati ki wo, kidonk libere nan elektwolit la oswa depoze sou bò negatif sa ki lakòz diminisyon kapasite;② Lè vòltaj la pi wo pase 4.4V vs Li +/Li, chanjman estriktirèl materyèl la ternary mennen nan degradasyon kapasite;③ Li-Ni melanje ranje, ki mennen ale nan blokaj la nan Li + chanèl.
Kòz prensipal yo nan degradasyon kapasite nan LiMnO4 ki baze sou ityòm-ion pil yo se 1. irevokabl faz oswa chanjman estriktirèl, tankou aberasyon an Jahn-Teller;ak 2. disolisyon Mn nan elektwolit la (prezans HF nan elektwolit la), reyaksyon disproporsyon, oswa rediksyon nan anod la.
2.Materyèl elektwòd negatif
Jenerasyon an nan presipitasyon ityòm sou bò anod nan grafit (yon pati nan ityòm nan vin "mouri ityòm" oswa jenere ityòm dendrite), nan tanperati ki ba, difizyon ityòm ion ralanti fasil ki mennen nan presipitasyon ityòm, ak presipitasyon ityòm tou gen tandans rive. lè rapò N/P a twò ba.
Repete destriksyon ak kwasans fim SEI sou bò anod mennen nan rediksyon ityòm ak ogmante polarizasyon.
Pwosesis la repete nan ityòm embedding / de-lityòm retire nan anod la ki baze sou Silisyòm ka fasilman mennen nan ekspansyon volim ak krak echèk nan patikil yo Silisyòm.Se poutèt sa, pou anod Silisyòm, li espesyalman kritik pou jwenn yon fason pou anpeche ekspansyon volim li yo.
3.Electrolyte
Faktè nan elektwolit la ki kontribye nan degradasyon kapasite nanpil ityòm-ionenkli:
1. Dekonpozisyon Solvang ak elektwolit (echèk grav oswa pwoblèm sekirite tankou pwodiksyon gaz), pou solvang òganik, lè potansyèl oksidasyon an pi gran pase 5V kont Li +/Li oswa potansyèl rediksyon pi ba pase 0.8V (diferan vòltaj dekonpozisyon elektwolit se diferan), fasil pou dekonpoze.Pou elektwolit (egzanp LiPF6), li fasil pou dekonpoze nan tanperati ki pi wo (plis pase 55 ℃) akòz estabilite pòv ;.
2. Kòm kantite sik ogmante, reyaksyon ki genyen ant elektwolit la ak elektwòd pozitif ak negatif ogmante, sa ki fè kapasite transfè mas febli.
4.Diaphragm
Dyafram nan ka bloke elektwon yo ak akonpli transmisyon iyon yo.Sepandan, kapasite nan dyafram nan transpòte Li + redwi lè twou yo dyafram yo bloke pa pwodwi dekonpozisyon nan elektwolit la, elatriye, oswa lè dyafram nan retresi nan tanperati ki wo, oswa lè dyafram nan laj.Anplis de sa, fòmasyon nan dendrite ityòm pèse dyafram ki mennen nan kous kout entèn se rezon prensipal pou echèk li yo.
5. Kolekte likid
Kòz pèt kapasite akòz pèseptè a se jeneralman korozyon pèseptè a.Copper yo itilize kòm pèseptè negatif paske li fasil pou oksidasyon nan gwo potansyèl, pandan y ap aliminyòm yo itilize kòm pèseptè pozitif paske li fasil pou fòme yon alyaj ityòm-aliminyòm ak ityòm nan potansyèl ki ba.Anba vòltaj ki ba (tanke 1.5V ak anba a, sou-egzeyat), kòb kwiv mete oksidasyon nan Cu2 + nan elektwolit la ak depo sou sifas la nan elektwòd negatif la, anpeche de-embedding nan ityòm, sa ki lakòz degradasyon kapasite.Ak sou bò pozitif, surcharge de labatrilakòz pitting nan pèseptè a aliminyòm, ki mennen nan yon ogmantasyon nan rezistans entèn ak degradasyon kapasite.
6. Faktè chaj ak egzeyat
Twòp chaj ak miltiplikatè egzeyat ka mennen nan degradasyon kapasite akselere nan ityòm-ion pil.Yon ogmantasyon nan miltiplikatè chaj / egzeyat la vle di ke enpedans polarizasyon batri a ogmante kòmsadwa, ki mennen nan yon diminisyon nan kapasite.Anplis de sa, estrès difizyon-pwovoke ki te pwodwi pa chaje ak egzeyat nan gwo pousantaj miltiplikasyon mennen nan pèt la nan materyèl aktif katod ak aje akselere nan batri a.
Nan ka a nan twòp chaj ak overdischarging pil, elektwòd negatif la gen tandans fè presipitasyon ityòm, elektwòd pozitif la twòp mekanis retire ityòm tonbe, ak dekonpozisyon oksidatif nan elektwolit la (ensidan an nan sous-pwodwi ak pwodiksyon gaz) se akselere.Lè batri a twò egzeyate, papye kwiv la gen tandans fonn (anpeche ityòm de-embedding, oswa dirèkteman jenere dendrite kòb kwiv mete), ki mennen nan degradasyon kapasite oswa echèk batri.
Etid estrateji chaj yo montre ke lè vòltaj koupe chaj la se 4V, yon fason apwopriye bese vòltaj koupe chaj la (egzanp, 3.95V) ka amelyore lavi sa a ki sik nan batri a.Li te montre tou ke vit chaje yon batri a 100% SOC pouri pi vit pase vit chaje a 80% SOC.Anplis de sa, Li et al.te jwenn ke byenke enpilsyon ka amelyore efikasite nan chaje, rezistans entèn nan batri a ap monte anpil, ak pèt la nan materyèl aktif elektwòd negatif se grav.
7.Tanperati
Efè tanperati a sou kapasitepil ityòm-iontrè enpòtan tou.Lè w ap opere nan tanperati ki pi wo pou peryòd tan pwolonje, gen yon ogmantasyon nan reyaksyon segondè nan batri a (egzanp, dekonpozisyon elektwolit la), ki mennen nan yon pèt irevokabl nan kapasite.Lè w ap opere nan tanperati ki pi ba pou peryòd tan pwolonje, enpedans total batri a ogmante (konduktiviti elektwolit diminye, enpedans SEI ogmante, ak pousantaj reyaksyon elektwochimik diminye), ak presipitasyon ityòm nan batri a gen tandans rive.
Pi wo a se rezon prensipal pou degradasyon kapasite batri ityòm-ion, atravè entwodiksyon ki pi wo a mwen kwè ou gen yon konpreyansyon sou sa ki lakòz degradasyon kapasite batri ityòm-ion.
Tan pòs: 24 jiyè 2023