储能锂离子电池高温循环衰减机制分析

发布时间：2025-01-06 04:08

　　 研究了叠片型相碳微球/石墨//LiNi_0.3Co_0.3Mn_0.3O₂储能用锂离子电池高温循环电化学性能和容量衰减机理。运用恒流恒压模式进行充放电测试,利用微分容量分析正极和负极电位与容量变化关系,电化学交流阻抗谱分析电池、正负极在循环过程阻抗变化趋势,扫描电子显微镜（SEM）和X射线粉末衍射光谱测试分析（XRD）循环前后正极与负极材料形貌和结构变化。结果表明,电池容量的衰减主要来自于电池极化损失,而极化损失与循环过程负极SEI膜增厚和晶格缩小导致扩散动力学能力下降有关。本研究对储能锂离子电池体系性能改善提供实验基础和理论支持。

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【部分图文】：

图２?储能电池５５?ｔ：下０．５?Ｃ充放电曲线⑻、循环性能曲线（ｂ）；??室温下０．２?Ｃ充放电过程正极（ｃ＞和负极的微分容霣曲线（ｄ）??和图２（ｄ）所示，电池第一次充电过程，在正极部分出现３．７０和??３．７６?Ｖ的氧化峰，对应Ｌｉ＋脱出和Ｃｏ２＊＂—Ｏ）３＂—＾〇４＋转化过程，??３．９０?Ｖ的氧化峰对应Ｌｉ?

７５－??３０??２０??１０??０??－１０??－２０??－３０??１００?２００?３００??循环次数??３．６??３．８?４．０??Ｆ／Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌ〇??４．２??１００??７５??５０??２５??１?０??－２５??－５０??－７５??０．００?０．０５?０．１０?０....

图１?全电池内置参比电极示意图??１．２电化学性能测试??利用蓝电电池测试系统与高低温实验箱结合，在５５?Ｄ条??

子水为溶剂。将调好的浆料双面涂覆在８??ｐｍ铜箔表面，经过烘箱烘干后裁成需要尺寸的负极片，待用。??隔膜为聚丙烯微孔膜；电解液为ＬＢ３０２型电解液。??电池组装：按照传统锂离子电池叠片制作工艺，将正极极??片、隔膜、负极极片，堆叠后置于设计的铝塑膜内。电芯经过烘??干后，按照注人....

图３是全电池经过不同循环后交流阻抗图谱

究与设计??２５?５０??ＺｊＪｍＱ??（ｃ）负极?５０％５＾Ｃ，５５＊Ｃ??７５??图３?不同循环次数高温环境下电池ＥＩＳ阻抗谱（ａ）全电池；??（ｂ＞Ｌｉ／／正极；（Ｃ）Ｌｉ／／负极??０??０?２０?４０?６０?８０??ＺＲｔ／ｍＱ??（ａ＞全电池?５５?°Ｃ??０?６?１....

图４?５５?不同循环次数电池ＥＩＳ阻抗谱拟合（ａ）ｆｌｓ和（的只《图??２．３循环前后正负极材料形貌和结构分析??将电池拆解后分析正负极材料的形貌和晶型结构变化，???５??

部分阻抗谱图与横坐标??交点代表电极与电解液的阻抗艮，半圆部分代表成膜电阻及??电化学反应阻抗Ｒａ，直线部分对应Ｌｉ＋在正负极材料体相扩??散。如图３（ａ），随着循环进行，全电池阻抗Ｒｓ和渐增加，??极化增加，这与循环性能数据一致。图３（ｂ）和图３（ｃ）分别为Ｌｉ／??三元正极、....

本文编号：4023769