Ефектът от бързото зареждане върху положителния електрод на литиевата батерия

Приложението налитиево-йонни батериие подобрило значително начина на живот на хората.Въпреки това, с бързото развитие на съвременното общество, хората изискват все по-високи и по-високи скорости на зареждане, така че изследването на бързото зареждане на литиево-йонните батерии е изключително важно.Тази висока енергийна плътностлитиево-йонна батериятехнологията за бързо зареждане ще има широки перспективи за приложение в мобилни електронни устройства, електрически инструменти с висока мощност и електрически превозни средства.Настоящите изследвания за бързо зареждане обаче са възпрепятствани от много препятствия, като еволюцията на лития от страната на отрицателния електрод.За да подобрим бързото зареждане на литиево-йонните батерии, трябва да разберем напълно промените в електродните материали по време на положителните и отрицателните процеси.

Наскоро д-р Танвир Р. Таним от Съединените щати публикува свързани научни статии.Тази статия съчетава електрохимичен анализ, модели на повреда и характеризиране след тестване, за да проучи ефектите от бързото зареждане (XFC) върху катодни материали в множество мащаби.Експерименталните проби включват 41 G/NMCторбички батерии.Бърза скорост на зареждане (1-9 C) и цикъл до 1000 пъти в състояние на зареждане.Установено е, че по време на ранния цикъл проблемът с положителния електрод е бил много малък, но в края на живота на батерията положителният електрод се появява очевидни пукнатини и придружен от механизма на умора, повредата на положителния електрод започва да се ускорява.По време на цикъла основната структура на положителния електрод остава непокътната, но може да се наблюдава, че частиците на повърхността са преструктурирани значително.

Чрез анализ може да се установи, че дори при много ниска скорост, по-голямата дълбочина на заряд ще доведе до намаляване на капацитета на катода.Това е главно защото високата дълбочина на зареждане води до увеличаване на напрежението, генерирано вътре в частиците на положителния електрод, така че деформацията, която претърпява, също е по-голяма, което води до по-големи щети на цикъл.