Во время цикла длительного цикла обратимая емкость литий-ионной батареи будет продолжать уменьшаться из-за уменьшения количества активных материалов, осаждения металлического лития, непрерывного расхода электролита, увеличения внутреннего сопротивления и теплового разгона. Среди них явление выделения лития графитового отрицательного электрода является наиболее важной причиной снижения емкости аккумулятора и внутреннего короткого замыкания.

В предыдущей статье мы поделились принципиальной схемой строения кнопочного аккумулятора Li-Cu. На подложку помещается небольшое платиновое нагревательное устройство для нагрева определенной области в батарее. Нагревательное устройство было выключено на начальном этапе эксперимента, и соответствующий отрицательный ток был приписан процессу зарядки двойного электрического слоя на поверхности Cu-листа и процессу формирования SEI. Электрический потенциал используется для преодоления барьера зародышеобразования металлического лития, и реакция выделения лития не происходит. После включения нагревательного устройства выходная мощность составляет 80 мВ, и резкое увеличение тока может наблюдаться при повышении температуры до 55 Затем, когда температура продолжает повышаться до 95 ° C, ток увеличивается до 10 мА. После эксперимента в центральной части чешуек Cu появились комочки серебра. Характеристики SEM и XRD подтвердили, что материал серебра представлял собой металлический литий, осажденный на чешуйках Cu из-за однородности температуры.

Чтобы количественно проанализировать результаты, наблюдаемые в эксперименте, автор использует COMSOL для моделирования и анализа термодинамики батареи. На рис. 3A-D показано моделирование температуры внутри кнопочной ячейки. Самая высокая температура в центральной части медного электрода составляет 97,4 ° C, и она быстро спадает в радиальном направлении. Температура поверхности раздела между медной фольгой и электролитом составляет 55,4 ° C, а температура литиевой фольги противоэлектрода составляет 55,4 Ниже 22,6 ° C из рисунка 3E видно, что когда происходит осаждение лития, температура в центральной области падает до 92,3 ° C, что согласуется с экспериментальным наблюдением, что температура на этапе 3 падает с 95 ° C до 93 Падение температуры происходит из-за хорошей теплопроводности металлического лития, нанесенного на поверхность, что способствует рассеиванию тепла. Эти результаты показывают, что осаждение металлического лития можно узнать на месте путем определения температуры. Из рис. 3I на рабочем электроде можно наблюдать очевидный отрицательный ток, который подтверждает, что в этой области произошла реакция восстановления ионов лития до металлического лития. Высокая степень согласия между экспериментальными результатами и моделированием доказывает, что неравномерное распределение температуры будет иметь значительное влияние на процесс выделения лития.

(H-L) Моделирование распределения температуры в различных частях батареи перед нанесением металлического лития;

Заключение:

Чтобы обеспечить бесперебойную работу вашего приложения, EverExceed инженеры-исследователи и разработчики работают днем ​​и ночью, чтобы исследовать и проектировать современное состояние Литий-железо-фосфатные батареи с идеальными параметрами зарядки и разрядки, которые подтверждают самый долгий срок службы аккумулятора. Так что выберите EverExceed в качестве своего бренда для полной надежности.