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2024-10-21 返回

破解鋰電池衰退的奧秘，罪魁禍首是氫分子嗎？

1. 氫分子的影響：
   • 在典型的鋰離子電池中，電解質中的氫分子會移動到陰極，并占據鋰離子通常結合的位置。這使得鋰離子在陰極上的結合位點減少，導致電流減弱，電池容量降低。并且在這個過程中，不僅鋰離子無法正常參與反應，還會導致電極材料劣化，對電池壽命產生嚴重的破壞。
2. 其他重要因素：
   • 電極材料的變化：
     • 活性材料損失：鋰電池充放電過程中，電極材料會發生體積變化，導致機械應力。負極材料脫鋰導致體積收縮，正極材料嵌鋰導致體積膨脹。這種應力可能會對電極材料造成損傷，使電極的活性材料減少，從而影響電池的性能和容量。例如，正極材料顆?？赡軙驊^大而破裂，導致電池容量衰退。
     • SEI 膜的形成與變化：在電池初次運行時會形成 SEI 膜（固體電解質界面膜），這是一種在負極表面的鈍化膜。SEI 膜的生成會導致不可逆容量損失，并且在充放電過程中 SEI 膜可能會破裂和修復，反復的破裂修復過程會消耗電解液，使電解液的濃度發生變化，導致鋰離子的活性降低，進而影響電池的容量和性能。
   • 電解液的分解：電解液在電池的使用過程中會發生分解，分解產物可能會在電極表面形成沉積物，阻礙鋰離子的傳輸，導致電池內阻增加，容量下降。并且電解液的分解也會消耗電解液中的有效成分，降低電池的性能。
   • 充放電條件的影響：
     • 過充過放：過度充電會使鋰電池內部結構發生變化，導致活性物質減少，容量下降；而過度放電可能會使電池內部的化學反應不可逆，對電池造成損傷，影響電池的壽命和性能。
     • 溫度影響：高溫會加速電池內部的化學反應，導致電極材料的老化、電解液的分解等，使電池的容量衰退加快；低溫條件下，鋰離子的擴散速率變慢，也會影響電池的性能和容量。
     • 充放電倍率：頻繁地進行大電流的快速充電或放電，會加速鋰電池的老化速度，導致容量衰減。