Podczas ładowania baterii litowo-jonowej , Li + jest oddzielona od elektrody dodatniej i osadzona w elektrodzie ujemnej; Jednak gdy wystąpią pewne nieprawidłowości, takie jak: niewystarczająca przestrzeń interkalacyjna litu w elektrodzie ujemnej, zbyt duża rezystancja, aby Li + mógł zostać osadzony w elektrodzie ujemnej, zbyt szybka interkalacja Li + z elektrody dodatniej, ale niemożliwa do osadzenia w elektrodzie ujemnej. elektroda ujemna w tej samej ilości, Li +, która nie może być osadzona w elektrodzie ujemnej, może dostać elektrony tylko na powierzchnię elektrody ujemnej, aby utworzyć srebrnobiały metaliczny lit, który często nazywa się wytrącaniem litu. Wytrącanie się litu nie tylko zmniejsza wydajność akumulatora i znacznie skraca jego żywotność, ale także ogranicza szybkie ładowanie akumulatora i może powodować katastrofalne skutki, takie jak spalanie i wybuch.

W serii artykułów omówimy następujące zagadnienia z makroskali akumulatora litowo-jonowego, warunki pracy, gradient występujący w akumulatorze, test elektrochemiczny, test bezpieczeństwa itp.), mikroskali (elektroda, cząstka, mikrostruktura, itp.) i skali atomowej (atom, jon, cząsteczka, bariera energii aktywacji itp.):

(1) Jaki jest „bezpiecznik” reakcji wydzielania litu?

(2) Jakie są eksperymentalne zjawiska reakcji ewolucji litu?

(3) Jakie są makromorfologie metalicznego litu osadzonego na powierzchni elektrody ujemnej w różnych warunkach? Jakie są bezpośrednie eksperymentalne dowody skutków ubocznych?

(4) Jaki jest właściwy mechanizm starzenia się baterii spowodowany reakcją wydzielania litu? Jaka jest krzywa zaniku pojemności w tym procesie (tj. zmiana tempa utrzymania pojemności wraz z liczbą cykli)?

Wraz z szybkim rozwojem technologii związanych z akumulatorami litowo-jonowymi i ciągłym pojawianiem się zróżnicowanych potrzeb w zakresie magazynowania energii, ludzie stawiają wyższe wymagania dla przyszłych akumulatorów litowo-jonowych:

(1) Dłuższa żywotność (dla pojazdów elektrycznych wymagana jest żywotność baterii powyżej 10 lat);

(2) Doskonała wydajność szybkiego ładowania (ładowanie do 80% SOC zajmuje tylko 20 minut);

(3) Doskonała wydajność cyklu w niskich temperaturach i zdolność odzyskiwania pojemności;

(4) Nienaganna wydajność bezpieczeństwa.

Co ciekawe, te cztery niezwykłe osiągi baterii są ściśle związane z reakcją uboczną ewolucji litu. Proces starzenia się baterii oraz zmiana kinetyki reakcji elektrody ujemnej spowodowana reakcją uboczną mają duży wpływ na powyższe cztery osiągi.

Gdy bateria litowo-jonowa jest naładowany, Li + jest odłączony od elektrody dodatniej. Te Li + dyfundują na powierzchnię elektrody ujemnej w elektrolicie i są osadzone w materiale elektrody ujemnej. Biorąc za przykład grafitową elektrodę ujemną, interkalacja litu występuje, gdy potencjał ujemny spada do 200-65 MV w porównaniu z Li + / Li; W miarę dalszego ładowania potencjał elektrody ujemnej spada poniżej 0 V w stosunku do Li + / Li i zachodzi reakcja uboczna osadzania litu. W tym czasie reakcja uboczna osadzania litu elektrody ujemnej i reakcja interkalacji litu są prowadzone w tym samym czasie. Biorąc pod uwagę wpływ polaryzacji, reakcja uboczna osadzania litu zachodzi, gdy suma potencjału równowagowego i nadpotencjału (z rezystancji omowej,

Wniosek:

Aby zapewnić płynne działanie aplikacji, inżynierowie ds. badań i rozwoju EverExceed pracują dzień i noc, badając i projektując najnowocześniejsze akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe o doskonałych parametrach ładowania i rozładowywania. Wybierz więc EverExceed jako swoją markę, aby uzyskać pełną niezawodność.