Una batería de iones de litio debido a la tensión de funcionamiento de alta ha superado la ventana de tensión de electroquímicamente solución electrolítica acuosa estable, por lo que la inmensa mayoría de baterías de iones de litio son sistemas de disolventes orgánicos. Para reducir el efecto de la humedad en las baterías de iones de litio, las baterías de iones de litio hemos adoptado el diseño del sello, lo que aumenta la dificultad de las baterías de iones de litio objetivas reacción transcurre en el interior del estudio, la mayoría de los estudios de manera más mecanismo de reacción para la batería de iones de litio después de la batería se disecciona en los últimos años con los avances tecnológicos análisis, nos da una herramienta poderosa para estudiar el mecanismo de reacción de la batería de iones de litio en el interior, por ejemplo, recientemente ganado el premio Nobel de Química tecnología crio para ayudarnos en el cristal de la formación de dendritas Li y proceso de crecimiento cambios en la estructura con una nueva conciencia, el desarrollo de la tecnología nos ha permitido llegar a áreas sin explorar y difracción de neutrones es una herramienta tan poderosa.
difracción de neutrones usando un material diferente para el apantallamiento de radiación de neutrones de diferentes técnicas para el análisis de material, con una fuerte potencia de radiación de neutrones penetrante, podemos, sin comprometer la estructura de la batería de iones de litio análisis in situ de batería interna de iones de litio distribución Li de Helmholtz de Instituto alemán de almacenamiento de energía química (la HIU) y el Instituto de la tecnología, Karlsruhe MJ Mühlbauer et usando disminución difracción de neutrones hacia abajo a los recursos de células de la batería Li se estudió el efecto de la distribución, se encontró que a medida que la batería envejece, no sólo los recursos disponibles de la batería para reducir el Li, Li en la dirección del diámetro de la batería es también un fenómeno más importante de distribución desigual.
Por medio de difracción de neutrones Tatung Universidad, Taiwán Po-Han Lee y otros en el mecanismo de descenso hacia abajo 18 650 de la batería de iones de litio durante el almacenamiento se estudió y se encontró que la batería de iones de litio a 75% SoC debido a la actividad de Li, NMC y OVM, etc. pérdida de material activo, lo que resulta en reducción de la capacidad de la disminución más grave, seguido por 100% SoC de la batería, ya que el electrodo negativo LMO material activo y hasta pérdidas, y las pérdidas de sustancias más activas activos Li y NMC, tal que es superior a la disminución de la capacidad hacia abajo 50% de batería de almacenamiento SoC.
En general, creemos que la batería de iones de litio declinar hacia abajo durante el almacenamiento de tres mecanismos principales: 1) la pérdida de actividad Li, almacenados durante la reacción lateral continua entre solución electrolítica positiva y negativa será el consumo constantemente activo Li , resultando en la reducción disminución de la capacidad, pero cuanto mayor sea el estado de carga de la batería de almacenamiento, mayor es la temperatura, entonces la pérdida resultante de la capacidad de la más grave, por lo general seleccionar un estado inferior en el SoC batería de iones de litio durante el almacenamiento y temperaturas más bajas. 2) la pérdida de material positivo y negativo activo, una batería de iones de litio almacenado en el proceso ya que los cambios positivos y negativos en la estructura, lo que resulta en parte de las partículas de material activo en el electrodo fuera de contacto con el punto de la red, de tal manera que lo que resulta en la pérdida de sustancia activa, que es parte de los factores complicados, pero en general reducir la incidencia de efectos secundarios puede ayudar a reducir la pérdida de tales sustancias activas. 3) la razón final es el aumento de la batería de almacenamiento resistencia interna causada principalmente Debido a que las baterías de iones de litio en el proceso de almacenamiento continuarán teniendo efectos secundarios, lo que provocará la pérdida de material activo, SEI continuó creciendo, lo que llevó a que la resistencia de la batería siguiera aumentando. Influir en la capacidad de descarga de la batería bajo una corriente grande.
diseño de difracción de neutrones usando Po-Han Lee nos puede ayudar a entender la gravedad específica de las tres razones ocupados en la disminución de iones de litio capacidad de almacenamiento de la batería hacia abajo para que nos ayude a mejor orientada. estudio de Lee en Po-Han el polo positivo de la batería usada iNi0.5Mn0.3Co0.2O2 (NMC532) y Li1.1Mn1.9O4 (LMO) sistema mixto, un electrodo negativo utilizando un material de grafito, la capacidad de la batería es 2.2Ah. estas células se descargan a diferente profundidad de descarga DOD, y luego se almacena a 60 ℃ por 1, 2, 4, 6 meses respectivamente.
La siguiente figura muestra el DOD capacidad residual diferente profundidad de descarga de la batería después de un almacenamiento en tiempos diferentes, se puede ver después de seis meses de almacenamiento, la profundidad de descarga es de 0%, la tasa de pérdida de capacidad del 25%, 50% y 75%, respectivamente, de la célula 9,7%, 17,2%, 7,3% y 0,9%, mientras que el 50% DOD de la batería de almacenamiento durante 6 meses a 25 ° C, la pérdida de capacidad es 1%. a partir de los resultados se pueden ver por la profundidad de DOD de descarga de la capacidad de almacenamiento de la batería que tiene un fallo reducido efecto significativo, 75% DOD de la batería durante la disminución de capacidad de almacenamiento por la menos, la misma temperatura es un factor importante que afecta el almacenamiento de la batería gota disminución de la capacidad de iones de litio, a 25 grados.] C la disminución de la capacidad de la batería de iones de litio a significativamente menor Batería almacenada a 60 ° C.
Con el fin de analizar el mecanismo de la disminución de la batería de iones de litio abajo a alta temperatura y alta SoC, Po-Han Lee SoC diferente estado de la ICP batería de almacenamiento (capacidad de incremento) análisis, los resultados se muestra a continuación. ICP Cada curva la reacción representa un pico se puede ver en la Fig. 25 ℃ DOD de 50% y se almacenó a 60 ° C.] C al 100% DOD de la batería de almacenamiento después de 1, 2, 4 y 6 meses después de la ICP cambio no significativo en la curva, Indicando que la batería de iones de litio almacenada dentro de los efectos secundarios de relativamente pequeño.
Y podemos ver en la figura c. 75% DOD (25% SoC) de la batería después de un mes de almacenamiento a 60 grados.] C, pico 3.47V ha desplazado a la tensión más alta al mismo tiempo, la intensidad del pico se produce significativamente 3.63V disminuye, lo que indica que la capacidad de la batería en caso de que la caída se debe principalmente a la actividad de disminución de la pérdida de Li debido a la pérdida, y NMC mientras que la Fig d, el pico 50% DOD (50% SoC) de la batería a la tensión de polarización 3.47V a alta Se desplazó más y el pico de 3,64 V disminuyó gradualmente con el tiempo de almacenamiento durante el almacenamiento, lo que indica que 50% DOD (50% SoC) comparado con 75% DOD (25% SoC) almacenada en la batería durante Li activo y la pérdida NMC a un poco más. se observó el mismo DOD 25% (75% SoC) y pérdida de actividad de la pérdida NMC Li debería ser significativamente menor que el DOD 50% (50% SoC ) baterías más graves, en el pico 3.93V cambiaron a un voltaje más alto, la descripción de la aparición de una pérdida significativa del material activo OVM. figura comparar e y f la siguiente figura, que encontrará 0% DOD (100% SoC ) Que las baterías almacenadas al 25% de DOD (75% SoC) tienen pérdidas de Li y NMC menos activas, y hasta ahora los factores que contribuyen a este fenómeno no están claros.
Con la ayuda de alta resolución difracción de neutrones, Po-Han Lee batería en un estado completamente cargado y un estado de descarga completa de la análisis in situ, los resultados como se muestra a continuación, puede verse que el estado cargado, el OVM un cristal cristales de valor, y un valor y el valor de c y NMC son casi siempre una batería nueva, pero en un estado completamente descargada, y el valor NMC LMO es menor que el valor de una batería nueva, pero el material tiene que valor C mayor que la nueva batería NMC (pérdida de Li activo), un valor LMO materiales disminuye debido principalmente a la pérdida del material activo se disuelve elemento Mn2 + LMO causado debido al almacenamiento en mayor potencial causado.
Po-Han Lee cambios en la estructura de celosía de acuerdo con el cambio de la profundidad de descarga diferentes resultados de la difracción de neutrones obtenido batería material de electrodo positivo y el contenido total de Li, se puede ver desde la mesa 25% DOD (75% SoC) de la batería durante el almacenamiento Li y pérdida de actividad de la más grave pérdida NMC y LMO más grave. en el DOD 0% (100% SoC) de la batería cae en el peor valor almacenado material de OVM, lo que significa que durante el almacenamiento del OVM La pérdida de material también es la más grave, mientras que la pérdida de Li activo y NMC es solo superada por un 25% de DOD (75% de SoC).
Para verificar la conclusión anterior, Po-Han Lee difracción de neutrones utilizando el material de electrodo negativo del material de cambio de fase se analizaron en una batería de iones de litio durante la carga y descarga, los resultados muestran a continuación. Proceso de carga Li será lanzado desde el electrodo positivo, el incrustadas el electrodo negativo, el electrodo negativo puede ser analizado y el número de LiC12 LiC6 fase de pérdida de inferido de Li, basado en los resultados de difracción de neutrones se puede ver, la pérdida de Li 25% DOD (75% SoC) de la batería se almacena en la más grave, mientras 2q = 87 y el cambio de fase de 90 grados puede ser usado para inferir la pérdida del material activo del electrodo negativo, las baterías de iones de litio se pueden ver durante el almacenamiento se enfrentará a un electrodo negativo pérdidas materiales activos, en particular en 0% DOD (100% SoC) la pérdida de material activo negativo de la batería es la más grave.
Po-Han Lee estudio muestra que el factor más influyente para el rendimiento de un estado de la batería de almacenamiento de iones de litio de la temperatura de carga de la batería, por ejemplo, el mismo estado SoC 50%, el almacenamiento a 25 grados.] C durante 6 meses pérdida de capacidad sólo el 1%, pero a 60 ° C.] C y hasta 3,9% estado de carga de la batería se está también almacenada una gran influencia en el rendimiento de la batería, la pérdida de capacidad de la batería en 75% SoC hasta 17,2%, seguido por 100% SoC, pérdida de capacidad era 9,7 % (El mecanismo responsable de este fenómeno necesita más estudio.) Con la ayuda de la tecnología de difracción de neutrones, comprendamos el mecanismo de disminución de capacidad. Las baterías almacenadas en un 75% SoC tienen Li activo y NMC. es la pérdida más grave, un resultado directo de la disminución de la capacidad máxima hacia abajo, y la celda de memoria SoC 100%, almacenado durante el material LMO más grave y las pérdidas negativas de material activo, pérdida de capacidad después de la batería de almacenamiento SoC 75% , Mientras que el almacenamiento a temperaturas más bajas y en SOCs más bajos proporciona un mejor rendimiento de almacenamiento debido a la pérdida de material menos activo.
