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制約鋰離子電池低溫性能的因素介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:923次  |  2020年11月04日  

1、正極材料的三維結(jié)構(gòu)制約著鋰離子的擴(kuò)散速率,不同正極材料具有不同的三維結(jié)構(gòu),低溫下影響尤其明顯;2、低溫下電解液與負(fù)極、隔膜之間相容性變差;電解液黏度增大,甚至部分凝固,導(dǎo)致離子電導(dǎo)率低;3、低溫下鋰離子在活性物質(zhì)內(nèi)部擴(kuò)散系數(shù)降低,電荷轉(zhuǎn)移阻抗顯著增大;4、低溫環(huán)境下鋰離子電池負(fù)極的SEI膜增厚,SEI膜阻抗增大導(dǎo)致鋰離子在SEI膜中的傳導(dǎo)速率降低;5、低溫下負(fù)極析鋰嚴(yán)重,且析出的金屬鋰與電解液反應(yīng),其產(chǎn)物沉積導(dǎo)致固態(tài)電解質(zhì)界面厚度新增。


面對低溫下鋰離子電池使用受限的局面,應(yīng)對策略是充電預(yù)熱,雖然是權(quán)宜之計但對提高鋰離子電池的低溫性能有著明顯的效果。較常規(guī)的鋰離子電池而言,全固態(tài)鋰離子電池尤其是全固態(tài)薄膜鋰離子電池,有望徹底解決電池在低溫下使用的容量衰減問題和循環(huán)安全問題。


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