¿Cuáles son los factores que afectan el rendimiento cíclico de las baterías de iones de litio?

Materiales

La selección del material es el primer factor que afecta el rendimiento de las baterías de iones de litio. Si elige el material de la batería con un rendimiento de ciclo deficiente, incluso si el proceso es razonable y la producción es perfecta, no se puede garantizar el ciclo de la celda. Y con mejores materiales, el rendimiento del ciclo puede no ser tan malo incluso si hay algunos problemas en el proceso de producción posterior.

Desde el punto de vista del material, el rendimiento cíclico de una batería depende del cátodo y el ánodo, que tienen el peor rendimiento cíclico cuando se combinan con el electrolito. Si el rendimiento del ciclo del material no es bueno. Por un lado, la estructura cristalina puede cambiar demasiado rápido durante el ciclo, por lo que no se puede completar la liberación y recepción de iones de litio. Por un lado, puede provocar que el material activo y el electrolito correspondiente no generen una película SEI densa y uniforme, lo que da lugar a reacciones secundarias prematuras entre el material activo y el electrolito, lo que provoca un consumo rápido de electrolito y, por lo tanto, afecta la rendimiento ciclista.

Por lo tanto, en el diseño de la celda, si se confirma que el electrodo positivo o negativo elige el material con un rendimiento de ciclo deficiente, entonces el otro no necesita elegir el material con un buen rendimiento de ciclo. Debido a que solo el material del electrodo positivo y negativo se selecciona al mismo tiempo, puede mostrar su rendimiento.

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El grado de compactación del cátodo y el ánodo.

La compactación excesiva de los electrodos positivos y negativos puede mejorar la densidad de energía de la celda, pero también reducirá el rendimiento de reciclaje del material hasta cierto punto. Teóricamente, cuanto mayor es la compactación, mayor es el daño a la estructura del material. Pero la estructura del material es fundamental para garantizar que las baterías de iones de litio puedan reciclarse. Además, es difícil asegurar una alta retención de electrolitos para la celda con alta compactación de electrodos positivos y negativos, y la retención de electrolitos también es la base para que la celda complete el ciclo normal o más ciclos.

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Humedad

La humedad excesiva reaccionará con sustancias activas positivas y negativas, destruirá su estructura y afectará la circulación. Al mismo tiempo, la humedad excesiva no conduce a la formación de una película SEI. Sin embargo, por un lado, el agua traza es difícil de eliminar, por otro lado, el agua traza también puede garantizar el rendimiento de la celda hasta cierto punto.

En LCO - baterías de grafito, por ejemplo. Cuando la humedad de la batería es inferior al 0,015%, la primera capacidad de descarga de la batería tiene solo un pequeño cambio. Cuando la humedad de la batería está en el rango de 0,015 % ~ 0,04 %, la capacidad de primera descarga de la batería disminuye con el aumento de la humedad en la batería. Según la investigación, cuando la humedad en la batería es inferior al 0,015 %, el carbonato de alquil litio generado por el proceso de reducción de un electrón también puede reaccionar con la cantidad mínima de agua en el electrolito para formar carbonato de litio. Cuando se genera CO2, se producen nuevas reacciones químicas en la superficie negativa a bajo potencial. En conclusión, la cantidad apropiada de agua conduce a la formación de una película SEI densa, uniforme, estable y dominada por Li2CO3. Cuando la película SEI cubre completamente el electrodo negativo, la reacción irreversible se detiene inmediatamente. Además, cuando la humedad está en el rango de 0.0150% ~ 0.04%, el consumo de iones de litio aumenta y la capacidad de carga y descarga de la batería disminuye, lo que tiene un efecto negativo sobre ella.