文章详情

  1. 您现在的位置:首页
  2. 资讯中心
  3. 技术资料
  4. 详情

多步骤阶梯式化成工艺和恒流式化成工艺对电池的SEI、电化学性能影响

在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的锂离子电池吗?

锂离子电池注液完成后,在第一次充放电过程中,电极材料和电解质会在固液界面发生电化学反应,形成覆盖在电极材料表面的固体电解质界面膜(SEI膜)。电极材料的表面。 SEI膜的好坏直接决定了电池的循环性

在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的锂离子电池吗?

锂离子电池注液完成后,在第一次充放电过程中,电极材料和电解质会在固液界面发生电化学反应,形成覆盖在电极材料表面的固体电解质界面膜(SEI膜)。电极材料的表面。 SEI膜的好坏直接决定了电池的循环性能。

SEI由Li2O,LiF, LiCl、Li2CO3、LiCO2-R、醇盐和非导电聚合物组成。它是多层结构。靠近电解质的一侧是多孔的,靠近电极的一侧是致密的。一方面,SEI膜的形成消耗了一部分锂离子,这增加了第一次充放电的不可逆容量,从而降低了电极材料的充放电效率。另一方面,SEI膜不溶于有机溶剂,并且可以稳定地存在于有机电解质溶液中,可提高锂离子电池的循环寿命。

形成过程对锂离子电池SEI膜的形成有重要影响,也直接影响电池的性能。一般SEI膜的形成电位在0.6V-0.8V范围内,所以形成初期的电流往往保持在很小的状态,以保证SEI膜的形成更致密,有利于以提高循环寿命。

传统的低电流预充电方式虽然有助于形成稳定的SEI膜,但长期低电流充电会增加形成的SEI膜的阻抗,从而影响电池的循环和倍率性能;化成时间的长短也会影响电池SEI膜的形成,因为锂离子电池的形成是第一个活化过程。随着充电的进行,电池内部电压升高并伴随有气体的出现,一旦气体产生速度高于注液孔的排气速度,气体就会在电池内部的隔膜之间积聚,会影响负极表面SEI膜的形成,所以选择合适的电流和形成时间。

目前化成工艺重要分为两类,多步骤阶梯式化成工艺和恒流式化成工艺,那么哪种化成工艺更合适呢?

[**]组多步骤化成工艺:充电(0.05CC/4h→0.1CC/2h→0.2CC/1h→0.4CCCV/4.2V→0.02Ccut)→静止0.5h→放电(0.5C到截止电压)→静止0.5h,循环三次后再0.2C/2h,充电到4.0V

B组采用恒流化成工艺:充电(0.2C/2.5h)→静止12h→放电(0.2C截止电压)→静止0.5h→充电(0.2C/4.2V,0.02Ccut-off)→静止0.5h→放电(0.2C截止电压)→静止0.5h→充电(0.2C/4.0V)

可以看到,[**]组的充电采用小电流慢充,逐渐增大电流的方法,同时减少充电时间的方法,组采用0.2C的充放电电流 B、变化的参数不多。 那么这两种化成工艺对电池的SEI和电化学性能有何不同呢?

一、SEI膜

通过对两组电池负极表面的SEM分析,可以发现电极表面被SEI膜覆盖,但无法看出两者在厚度或覆盖面积上的差异。

二、电化学性能

通过对两组电池基本电化学性能的分析,可以得出,采用分步化成工艺的锂离子电池正极材料的容量比恒流化成工艺高3m[**]h/g, 并且整个电池的充放电效率要高一点。经过50次循环后,恒流型形成比阶梯型形成过程的比容量衰减速度更慢。 在第一个效果中,恒流型比步进型低,但第二个周期比步进型高。 这也说明恒流型化成后电池的可逆反应高于阶梯型化成工艺。 更少的不可逆容量损失。

三、SEI成分分析

通过分析两组电池的SEI,可以得出以下结论: 逐步化成后,锂离子电池负极CMS的锂离子含量高于恒流化成。 这是因为在不同的电流密度下会形成多种含锂化合物,导致锂含量过高。 XPS 结果表明 Li2CO3 或 LiCO2-R 存在于两种电池的SEI膜中。两种化学转化工艺形成的SEI厚度大于3nm。

通过对以上两组不同化成工艺的电池的分析,可以得出不同的电流大小和时间对电池性能的影响不同,SEI膜的成分和性能也不同,这将不可避免地影响电池的性能。

以上就是锂离子电池的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。