Выделение лития — это основная проблема, с которой сталкиваются литий-ионные аккумуляторы во время зарядки при низкой температуре. Из-за низкой скорости диффузии ионов лития в твердой фазе частиц графита и в жидкой фазе электролита при низких температурах в процессе зарядки увеличивается отрицательная поляризация и происходит выделение лития, а выделившийся металлический литий разделяется непосредственно на обратимый литий. участвует в реакции разряда аккумулятора и необратимый литий, образующийся в результате реакции с электролитом («мертвый литий»). Результаты показывают, что «мертвый литий» непосредственно вызывает потерю активного лития, а также может вызывать потерю активных веществ и увеличение импеданса. С увеличением количества циклов минимальный потенциал отрицательного заряда увеличивается, диапазон заряда и разряда SOC сужается, анализ лития тормозится, а затухание циклической емкости становится относительно стабильным. Установлено, что механизм затухания выделения лития для емкости цикла различен с разной температурой. Осаждение металлического лития при более низкой температуре приводит к образованию большего количества «мертвого лития», что приводит к большей потере активного лития и большему снижению мощности цикла. Исследование характеристик циклирования при 5 °С показало, что падение емкости произошло после 20 недель циклирования, что было связано с образованием отложений на поверхности отрицательного графитового электрода, вызванных выделением следов лития, которые заполнили поры на поверхности электрода и блокировал диффузию ионов лития внутрь электрода в жидкой фазе.

Были изучены процессы выделения лития и растворения литий-железо-фосфатной батареи во время зарядки и разрядки при низкой температуре. Проанализировано изменение морфологии, распределение элементов и состав поверхности отрицательного электрода разобранной батареи после низкотемпературного заряда и разряда. Были исследованы характеристики заряда и разряда, а также цикличность работы аккумулятора после низкотемпературного заряда и разряда, а также механизм влияния необратимого выделения лития.

Основные выводы заключаются в следующем:
1. При низкой температуре реакция выделения лития происходит на отрицательном электроде литий-железо-фосфатной батареи во время зарядки, осаждение металлического лития во время хранения не попадает обратно в графит, а во время разряда происходит реакция электрохимического растворения. На основе поведения батареи при растворении лития при низкой температуре рассчитываются емкость обратимого выделения лития, емкость необратимого выделения лития и общая емкость выделения лития. Результаты показывают, что доля емкости необратимого выделения лития тем выше, чем больше общая емкость выделения лития, а доля емкости необратимого выделения лития выше в более низком температурном диапазоне.
2. После разборки низкотемпературного зарядно-разрядного аккумулятора установлено, что морфология отрицательного электрода существенно не изменилась при 5°, но кислородсодержащие вещества распределились в поверхностном, приповерхностном и внутреннем слоях, преимущественно в поры между частицами графита; При -8° и -12° поверхность отрицательного электрода покрывалась кислородсодержащими соединениями, а морфология и распределение элементов внутреннего слоя электрода практически не изменялись. Анализ показывает, что небольшая реакция выделения лития происходит во всех областях отрицательного электрода при заряде при 5 °С, тогда как реакция выделения лития в основном происходит на поверхности отрицательного электрода при заряде при -12 °С.
3. Зарядная и разрядная емкость аккумулятора снижается после зарядки и разрядки при низкой температуре, причем емкость снижается более значительно с уменьшением температуры заряда и разряда; После зарядки и разрядки при 5 °C снижение емкости аккумулятора происходит быстрее, чем у исходного аккумулятора при цикле 0,5 C, а аккумулятор при более низкой температуре лучше, чем у оригинального аккумулятора при цикле 0,5 C. После низкотемпературного заряда и разряда снижение емкости аккумулятора происходит главным образом из-за потери активного лития. После зарядки и разрядки при более низкой температуре потеря активного лития становится более серьезной, минимальный потенциал воздействия лития отрицательного графита батареи увеличивается, диапазон воздействия лития сужается, а производительность цикла улучшается. После зарядки и разрядки при 5 °С циклическая емкость аккумулятора снижается быстрее, поскольку нерастворимый литий изменяет распределение элементов, структуру пор и состав поверхности отрицательного электрода, а стабильность пленки SEI плохая и поляризация значительно увеличивается во время процесса цикла.