Khi sạc pin lithium ion , Li + được khử từ điện cực dương và nhúng vào điện cực âm; Tuy nhiên, khi một số bất thường xảy ra, chẳng hạn như: không đủ khoảng xen kẽ liti trong điện cực âm, quá nhiều điện trở để Li + được nhúng vào điện cực âm, quá trình xen kẽ Li + từ điện cực dương nhưng không thể nhúng vào cùng một lượng, Li + không thể nhúng vào điện cực âm chỉ có thể nhận được các electron trên bề mặt của điện cực âm, do đó tạo thành liti kim loại màu trắng bạc, người ta thường gọi là kết tủa liti. Sự kết tủa của Lithium không chỉ làm giảm hiệu suất của pin và rút ngắn vòng đời mà còn hạn chế khả năng sạc nhanh của pin và có thể gây ra những hậu quả tai hại như cháy, nổ.

Trong một loạt bài viết, chúng tôi sẽ thảo luận về các vấn đề sau từ quy mô vĩ mô của pin lithium-ion, điều kiện làm việc, gradient tồn tại trong pin, kiểm tra điện hóa, kiểm tra an toàn, v.v.), quy mô vi mô (điện cực, hạt, cấu trúc vi mô, v.v.) và quy mô nguyên tử (nguyên tử, ion, phân tử, hàng rào năng lượng hoạt hóa, v.v.):

(1) Phản ứng tiến hóa liti là gì?

(2) Phản ứng tiến hóa liti có những hiện tượng thí nghiệm nào?

(3) Hình thái vĩ mô của liti kim loại lắng đọng trên bề mặt điện cực âm trong các điều kiện khác nhau là gì? Bằng chứng thực nghiệm trực tiếp về tác dụng phụ là gì?

(4) Cơ chế liên quan của sự lão hóa pin do phản ứng tiến hóa liti gây ra là gì? Đường cong giảm công suất trong quá trình này là bao nhiêu (tức là sự thay đổi của tốc độ duy trì dung lượng theo số chu kỳ)?

Với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ liên quan đến pin lithium-ion và sự xuất hiện liên tục của nhu cầu lưu trữ năng lượng đa dạng, mọi người đặt ra các yêu cầu cao hơn đối với pin lithium-ion trong tương lai:

(1) Tuổi thọ cao hơn (tuổi thọ pin trên 10 năm là bắt buộc đối với xe điện);

(2) Hiệu suất sạc nhanh tuyệt vời (sạc đến 80% SOC chỉ mất 20 phút);

(3) Hiệu suất chu trình nhiệt độ thấp tuyệt vời và khả năng phục hồi công suất;

(4) Hiệu suất an toàn hoàn hảo.

Điều thú vị là bốn hiệu suất pin đáng chú ý này có liên quan chặt chẽ đến phản ứng phụ của quá trình tiến hóa lithium. Quá trình lão hóa pin và sự thay đổi động học của phản ứng điện cực âm do phản ứng phụ gây ra có ảnh hưởng lớn đến bốn hiệu suất trên.

Khi mà pin lithium-ion được tích điện, Li + được khử từ điện cực dương. Li + này khuếch tán đến bề mặt điện cực âm trong chất điện phân và được nhúng vào vật liệu làm điện cực âm. Lấy điện cực âm graphit làm ví dụ, xen phủ liti xảy ra khi điện thế âm giảm xuống 200-65 MV so với Li + / Li; Khi quá trình sạc tiếp tục, thế điện cực âm giảm xuống dưới 0 V so với Li + / Li và phản ứng phụ lắng đọng lithium xảy ra. Lúc này, phản ứng phụ lắng liti của điện cực âm và phản ứng xen phủ liti được thực hiện đồng thời. Xem xét ảnh hưởng của sự phân cực, phản ứng phụ lắng đọng liti xảy ra khi tổng của thế cân bằng và quá thế (từ điện trở ohmic, quá trình truyền điện tích và khuếch tán) là âm so với cặp điện Li + / Li.

Để đảm bảo ứng dụng của bạn hoạt động trơn tru, các kỹ sư nghiên cứu và phát triển của EverExceed làm việc ngày đêm để nghiên cứu và thiết kế hiện đại Pin Lithium Sắt phốt phát với các thông số sạc và xả hoàn hảo. Vì vậy, hãy chọn EverExceed làm thương hiệu của bạn để có được độ tin cậy hoàn toàn.