在长周期循环,可逆容量锂离子电池将继续减少由于减少活性材料,金属锂的降水,电解液的不断消耗,增加内部阻力和热失控。其中,石墨负极的锂进化现象最重要的原因电池能力退化和内部短路。

继续上次技术文章,现在我们要解释更多关于这种现象如下:

基于Li-Cu电池的研究,作者希望证明Li-graphite电池也可以在一个潜在的进化进行锂反应高于0 V(李和Li0 / +)。为了减少动力学的影响,研究人员减少了应用恒定电流-10毫安(大约C / 25)。图4 b中的三个电压平台对应不同的石墨锂插入阶段。在最后阶段的第三电压平台,打开加热设备(图4 c),和电池电压迅速增加,由于平衡电极电位的增加和减少的潜力。当石墨锂夹层反应持续,电压开始下降。当电压下降到25 mV时,电压曲线的斜率明显下降(如图4所示),这是完全不同于未加热的石墨充电曲线,这可能意味着锂离子开始存款和沉淀金属锂。当电压下降到15 mV时,应用当前删除(灰色箭头在图4 b)。此时,电压突然增加72 mV由于锂离子的浓度的增加石墨颗粒和电解质之间。这是由于解散的锂和锂的进一步设置不完整的石墨层之间的夹层部分。电压稳定到85 mV后,恒流是重新应用一段时间然后再删除,周期性。 During the whole process, the potential of the graphite electrode always remains above 0 V (vs. Li0/Li+). It can be seen from the temperature curve in Figure 4D that the temperature change trend of the system is very similar to that of the Li-Cu electrode. The reason for the temperature drop is the heat dissipation caused by the deposition of lithium metal. When the applied current is removed, the dissolution and the further intercalation of lithium between the graphite layers make the temperature of the battery rise. After the experiment, the precipitation of metallic lithium can also be seen in the central area of the graphite pole piece, confirming that the uneven temperature distribution inside the电池确实可以导致石墨阳极进行降水潜力高于0 V锂(李和Li0 / +)的反应。

图5。在快速充电条件下锂石墨阳极上的进化

(c)在加热条件下,石墨负极的照片快速充电后,中心区域完全插入锂和锂进化的现象发生。