Was ist der Grund für die Verringerung der Lithiumbatteriekapazität?

Lithiumbatterien sind ein häufiger Batterietyp im Leben von Menschen. Heutzutage gibt es viele Anwendungen in Elektrofahrzeugen. Verbraucher, die es verwendet haben, sollten jedoch wissen, dass die Kapazität von Lithiumbatterien nach einer bestimmten Nutzungsdauer verringert wird.

Lithiumbatterien werden häufig im Leben von Menschen verwendet. Heutzutage gibt es viele Anwendungen in Elektrofahrzeugen. Verbraucher, die sie verwendet haben, sollten jedoch wissen, dass Lithiumbatterien nach einer bestimmten Nutzungsdauer schrumpfen. Dies ist ein Mangel an Lithiumbatterien. Da dies nicht ausreicht, werden viele Verbraucher zögern, Lithiumbatterien zu wählen. Ich befürchte, dass Probleme auftreten werden, wenn Sie sie für einen bestimmten Zeitraum verwenden. Viele Autofirmen und verwandte Mitarbeiter versuchen ihr Bestes, um dieses Problem zu lösen. Ich werde Sie heute vorstellen. Der Grund ist, dass die Kapazität von Lithiumbatterien reduziert wird.

Gründe für die Reduzierung der Lithiumbatteriekapazität: Strukturelle Veränderungen des Kathodenmaterials

Das positive Elektrodenmaterial ist die Hauptquelle für Lithiumionen. Wenn Lithiumionen von der positiven Elektrode entfernt werden, um den elektrischen neutralen Zustand des Materials aufrechtzuerhalten, wird das Metallelement unvermeidlich zu einem hohen Oxidationszustand oxidiert, der von einem Komponentenübergang begleitet wird. Die Umwandlung der Komponenten kann zu Änderungen des Phasentransfers und der Volumenstruktur führen. Der Phasenübergang des Elektrodenmaterials kann Änderungen der Gitterparameter und der Gitterfehlanpassung verursachen. Die induzierte Spannung, die durch das induzierte Korn verursacht wird, bricht und verursacht die Ausbreitung von Rissen, wodurch die Struktur des Materials mechanisch beschädigt wird und dadurch die elektrochemische Leistung beeinträchtigt wird.

KIM et al. untersuchten die Mikrostruktur von geschichtetem LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2-Kathodenmaterial. Da Li + (0,76) und Ni2 + (0,69) ähnliche Ionenradien haben, sind nickelreiche Materialien anfälliger für Ni2 +. Die Migration zum Li + -Loch führt zur Störung der Struktur; Die wiederholten Volumenänderungen führen dazu, dass das aktive Material Risse und Poren erzeugt. Mit fortschreitendem Zyklus ändert sich die Materialstruktur im Zyklus allmählich von der rhomboedrischen Struktur zur Spinellphase. Die drastischen Änderungen in der ursprünglichen Struktur führten zu einem raschen Rückgang von Kapazität und Spannung.

Gründe für die Reduzierung der Lithiumbatteriekapazität: negative Elektrodenmaterialstruktur

Üblicherweise verwendete Anodenmaterialien für kommerzielle Lithiumbatterien sind Kohlenstoffmaterialien, lithiumtitanat usw., die mit typischem negativem Graphit analysiert werden. Der Abfall der Lithiumbatteriekapazität tritt zum ersten Mal in der Bildungsphase auf, in der SEI auf der Oberfläche der negativen Elektrode gebildet wird und einen Teil der Lithiumionen verbraucht.

Bei Verwendung von Lithiumbatterien können Änderungen der Graphitstruktur auch zu einer Verringerung der Batteriekapazität führen. LIU [2] usw. untersuchten den Mechanismus des Kapazitätsabfalls von LiFePO4 / C-Batterien, der auch für ternäre Lithiumbatterien anwendbar ist. Es zeigt sich, dass das Kohlenstoffmaterial nach der Zirkulation die Morphologie von Graphit beibehält, jedoch die halbe Höhe seiner (002) -Kristallebene. Wenn die Breite groß ist, wird die Korngröße in Richtung der c-Achse klein und die Änderung des Kristalls Die Struktur verursacht Risse im Kohlenstoffmaterial, wodurch der SEI-Film auf der Oberfläche der negativen Elektrode zerstört und die Reparatur des SEI-Films gefördert wird. Das übermäßige Wachstum des SEI-Films verbraucht aktives Lithium und verursacht so den irreversiblen Kapazitätsabfall der Batterie.

Gründe für die Verringerung der Lithiumbatteriekapazität: oxidative Zersetzung und Grenzflächenreaktion des Elektrolyten

Die Eigenschaften des Elektrolyten beeinflussen die spezifische Kapazität, Lebensdauer, Lade- und Entladeleistung, den Betriebstemperaturbereich und die Sicherheitsleistung der Lithiumionenbatterie erheblich. Der Elektrolyt besteht hauptsächlich aus drei Teilen: Lösungsmittel, Elektrolyt und Additiv. Die Zersetzung des Lösungsmittels und die Zersetzung des Elektrolyten führen zu einem Verlust der Batteriekapazität. Die Zersetzung und Nebenreaktionen des Elektrolyten sind die Hauptfaktoren für den Kapazitätsabfall der Lithiumbatterie. Unabhängig von den verwendeten positiven und negativen Materialien und dem Verfahren tritt beim Recycling der Lithiumbatterie die Zersetzung des Elektrolyten und die Grenzfläche zu den positiven und negativen Materialien auf. Die Reaktion führt zu einer Verringerung der Kapazität.

Aus diesem Grund wurde die kleine Reduzierung der Batteriekapazität eingeführt, und dies liegt hauptsächlich an der Funktionsweise von Lithiumbatterien, aber auch an der Funktionsweise. Obwohl es einige Probleme bei der Verwendung dieser Art von Batterie gibt, sollten Verbraucher ihre Vorteile bei der Verwendung nicht ignorieren. Rückblickend bietet die Lithiumbatterie dem Leben der Menschen großen Komfort.

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