Com a popularização em grande escala de novos veículos de energia, baterias de íon-lítio são o sistema de energia mais importante. Além da densidade de energia, a estabilidade do ciclo e a segurança também são dois problemas principais que precisam ser melhorados com urgência para as baterias comerciais de íon-lítio. Em geral, acredita-se que o fenômeno da evolução do lítio se deva ao fato de que quando os íons de lítio são intercalados no eletrodo negativo de grafite, parte da substância elementar de lítio metálico precipita na superfície da grafite devido a limitações cinéticas, formando um metal de lítio desigual camada. A camada de metal de lítio na superfície de grafite não só causará sérios riscos à segurança, mas também agravará o crescimento do filme de interface de eletrólito sólido, tornando o lítio ativo preso nele e tornando-se lítio morto, incapaz de participar do ciclo de intercalação de lítio subsequente , e a capacidade é bastante reduzida.

Em uma série de artigos técnicos, vamos compartilhar os detalhes desse fenômeno com você.

Introdução

A reação exotérmica e o calor Joule que acompanham o ciclo de carga e descarga farão com que a temperatura interna da bateria continue a aumentar, formando um gradiente de temperatura dentro da bateria e, em seguida, alterando o potencial do eletrodo de equilíbrio da reação redox.

Recentemente, o grupo de Cui Yi na Universidade de Stanford existe PNAS. O jornal publicou o título "Sob o potencial de revestimento de lítio em anodos de grafite causados ​​por heterogeneidade de temperatura". Este trabalho confirmou que a temperatura em homogeneidade dentro da bateria de íon de lítio causará o potencial de evolução de lítio e o potencial de inserção de lítio da parte do eletrodo negativo de grafite se desviar do potencial do eletrodo de equilíbrio e, em seguida, a precipitação do metal de lítio ocorrerá em um potencial acima de 0 V (vs Li0 / Li +). Este fenômeno de evolução de lítio sob potencial causado pela termodinâmica fatores explicam bem porque os ânodos de grafite também exibem evolução de lítio sob condições de carregamento lento. Este trabalho é para entender melhor o comportamento de deposição desigual de lítio e prolongar a vida do ciclo de íons de lítio. Fornecer uma base teórica.

Destaques da Pesquisa

1. Os fatores termodinâmicos no fenômeno da análise de lítio foram ignorados pelas pessoas. Este trabalho estudou o comportamento anormal da precipitação do metal de lítio sob a perspectiva da termodinâmica através do estudo aprofundado da temperatura na homogeneidade dentro da bateria.

2. Este trabalho prova que à medida que a temperatura aumenta, a reação de precipitação do metal lítio ocorrerá na área local do ânodo de grafite em um potencial acima de 0 V (vs Li0 / Li +), e os diferentes modos de precipitação de lítio são analisados ​​em profundidade .

3. Este trabalho conduziu uma pesquisa aprofundada sobre o subpotencial de deposição de metal de lítio em anodos de grafite por meio de experimentos e simulações, e tem uma compreensão mais abrangente do fenômeno da evolução do lítio. Espera-se que ele guie o aprimoramento da tecnologia de carregamento rápido de baterias de íons de lítio.

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