리튬 이온 배터리의 사이클링 성능에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

재료

재료 선택은 리튬 이온 배터리의 성능에 영향을 미치는 첫 번째 요소입니다. 사이클 성능이 좋지 않은 배터리 재료 를 선택하면 공정이 합리적이고 생산이 완벽하더라도 셀의 사이클을 보장할 수 없습니다. 그리고 더 좋은 재료를 사용하면 후속 생산 과정에서 약간의 문제가 있더라도 사이클 성능이 나쁘지 않을 수 있습니다.

물질적 관점에서 배터리의 사이클링 성능은 전해질과 일치할 때 사이클 성능이 더 나쁜 양극과 음극에 따라 달라집니다. 재료주기 성능이 좋지 않은 경우. 한편, 주기 동안 결정 구조가 너무 빨리 변하여 리튬 이온의 방출 및 수용이 완료되지 않을 수 있습니다. 한편, 활물질과 해당 전해질이 조밀하고 균일한 SEI 필름을 생성하지 못하여 활물질과 전해질 사이의 조기 부반응을 일으켜 전해질 소모가 빨라지고 이에 따라 영향을 미칠 수 있습니다. 사이클링 성능.

따라서 셀 설계에서 양극 또는 음극 중 하나가 사이클 성능이 좋지 않은 재료를 선택하는 것으로 확인되면 다른 하나는 사이클 성능이 좋은 재료를 선택할 필요가 없습니다. 양극재와 음극재만을 동시에 선택하여 성능을 발휘할 수 있습니다.

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음극과 양극의 압축 정도

양극과 음극을 과도하게 압축하면 전지의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있지만 재료의 재활용 성능도 어느 정도 저하됩니다. 이론적으로 압축이 클수록 재료 구조에 대한 손상이 커집니다. 그러나 재료의 구조는 리튬 이온 배터리를 재활용할 수 있도록 하는 기본입니다. 또한, 양극 및 음극 압축률이 높은 전지에 대해 높은 전해질 보유율을 보장하기 어렵고, 전해질 보유율은 전지가 정상 사이클 또는 그 이상의 사이클을 완료하는 기반이기도 합니다.

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수분

과도한 수분은 양극 및 음극 활성 물질과 반응하여 구조를 파괴하고 순환에 영향을 미칩니다. 동시에 과도한 수분은 SEI 필름의 형성에 도움이 되지 않습니다. 그러나 한편으로는 미량의 물을 제거하기 어렵고 다른 한편으로는 미량의 물도 어느 정도 전지의 성능을 보장할 수 있습니다.

예를 들어 LCO - 흑연 배터리에서. 배터리의 수분이 0.015% 미만인 경우 배터리의 첫 번째 방전 용량은 작은 변화만 있습니다. 배터리 수분이 0.015% ~ 0.04% 범위일 때 배터리의 수분이 증가함에 따라 배터리의 1차 방전 용량이 감소합니다. 연구에 따르면 배터리의 수분이 0.015% 미만이면 1전자 환원 과정에서 생성된 알킬 탄산리튬도 전해질 내의 미량의 물과 반응해 탄산리튬을 형성할 수 있다고 한다. CO2가 생성되면 낮은 전위에서 음극 표면에서 새로운 화학 반응이 발생합니다. 결론적으로, 적절한 양의 물은 Li2CO3가 지배적이고 안정적이며 균일하고 조밀한 SEI 막을 형성하는 데 도움이 됩니다. SEI 필름이 음극을 완전히 덮으면 비가역 반응이 즉시 중지됩니다. 또한, 수분이 0.0150% ~ 0.04% 범위이면 리튬 이온 소모량이 증가하고 배터리의 충방전 용량이 감소하여 부정적인 영향을 미칩니다.