بالغاز المشكلة شائعة جدا في السائل المنحل بالكهرباء باستخدام بطارية ليثيوم أيون، وبطارية ليثيوم أيون عموما الغاز يحدث بشكل رئيسي على مرحلتين: المرحلة الأولى إلى، لا تزال كما لي + جزءا لا يتجزأ في القطب السالب، وإمكانات القطب السالب ينخفض تدريجيا، عندما ينخفض الجهد الكهربائي السلبي إلى حوالي 1 فولت ، تبدأ المذيبات مثل EC في الإلكتروليت ، والإضافات في المنحل بالكهرباء ، مثل VC ، FEC ، إلخ ، بالتحلل بشكل مختزل على سطح القطب السالب لتشكيل فيلم SEI معروف وإنتاج CO ، CO. 2, C2H4الغازات الأخرى، وسيخصص لينة جدا بطارية أيون الليثيوم حزمة في عملية الإنتاج لغرفة الغاز، وتصريف الغاز بعد الغاز، وأكثر الثاني الغاز مرحلة يحدث بشكل رئيسي من خلال الاستخدام غير السليم في تهمة بطارية ليثيوم أيون فإن السائل المنحل بالكهرباء لا تتم إلا في أقل التحلل الانخفاض المحتمل، والأكسدة، وسوف يحدث التحلل على سطح الكاثود عند إمكانات عالية جدا، على سبيل المثال، فإننا قد ذكرت في وقت سابق، أظهرت جامعة Y. فرنانديز الوطنية اورليانز وغيرها من دراسة فرنسية أن الليثيوم يحتوي الغاز الرئيسي الذي تم إطلاقه أثناء الشحن الزائد لبطارية أيون على CO 2 (47%) , H2 (23%) , C2H4 (10 ٪) ، CO (4.9 ٪) و C 2H5F (4.6٪) (ويتم إنتاج الغازات فاحش بطارية ليثيوم أيون ماذا؟)، ليثيوم أيون البطارية دورة على الرغم من أن يرافقه استمرار إنتاج الغاز، ولكن بالمقارنة مع مرحلتي أصغر من إنتاج الغاز وأكثر من ذلك.
بشكل عام نحن نعتقد أن إنتاج الغاز هو استخدام "براءة اختراع" السائل المنحل بالكهرباء بطاريات ليثيوم أيون، في حين أن استخدام المنحل بالكهرباء الصلبة بطارية ليثيوم أيون، منذ بالكهرباء الصلبة هو يفضل أن يكون مستقرا وليس عرضة للتحلل، ونحن نعتقد أنه من عادة كل صلب بطاريات ليثيوم أيون أظهر عدم وجود الغاز ولكن معهد كارلسروه للتكنولوجيا تيمو بارتش (المؤلف الأول، مؤلف الاتصالات)، يورغن Janek مؤلف ودراسة تورستن Brezesinski مؤلف عالية ني مادة الكاثود الطبقات و وبطارية thiophosphate جميع الصلبة للنظام المنحل بالكهرباء الصلبة ما زالت تنتج CO بعد تجاوز الجهد الشحن 4.5V 2وO 2وقد أظهرت دراسات أخرى أن CO 2الكربونات متحللة المواد أساسا من سطح القطب الموجب، وO 2هو أساسا من تحلل النيكل مادة القطب الإيجابية للمرحلة السائبة عالية.
تيمو بارتش NCM622 التجربة يعمل كمادة الكاثود، بيتا ليثيوم 3PS 4كما المنحل بالكهرباء ، مع المعادن In ولى 4منظمة الشفافية الدولية 5O12باعتباره القطب السالب. NCM622 نحن نعرف أن المواد وتعرضها للهواء، مع الرطوبة في الغلاف الجوي وCO 2يحدث رد فعل ، يتم تشكيل لي على سطح الجزيئات 2CO 3، من أجل الحد من الشوائب في أسطح الجسيمات الكربونية، تيمو بارتش NCM622 تعامل الحرارة المادية في 740 ℃ 2H ارتفاع درجة حرارة الجو الأكسجين، وذلك باستخدام اختبار المعايرة أظهرت سطح المادة NCM622 لي 2CO 3انخفض المحتوى من 0.09٪ إلى 0.03٪، ولكن NCM622 β-Li3PS4 مادة الخلية تكوين العلاج الكامل، خلال التهمة الأولى سوف يسبب تحلل بالكهرباء الصلبة، زادت دورة تسبب الاستقطاب، لذلك تيمو بارتش أن NCM622 مناسبة لى على سطح المادة 2CO 3واجهة مستقرة ضروري جدا. لذلك، في تجارب لاحقة، وطريقة التتبع 13C النظائر لتوليد طبقة لي تحتوي على 95٪ من سطح الجزيئات NCM622 213CO 3تستخدم طبقة (حوالي 0.72٪ بالوزن) لتعقب مصدر الغاز في جميع بطاريات الحالة الصلبة.
بعد NCM622 المواد المنحل بالكهرباء الصلبة تتكون من المسمى isotopically مثل البطارية، وبعد ذلك في 45 ℃، بين 2.9-5.0V، ويعمم صغير C / 20 المعدل، في حين رصد مطياف الكتلة باستخدام الغازات المتولدة. وفي TimoBartsch أولا في المعدن باعتباره القطب السالب للاختبار، والشحن والتفريغ خلال أول شحن المواد NCM622 قدرة محددة 240mAh / ز، كانت القدرة على التصريف 204mAh / ز، وكفاءة الأولية من 85٪ عثر عليها في جميع الصلبة البطارية المذكورة أعلاه الكشف عنها بواسطة مطياف الكتلة في الموقع الغاز الرئيسي المنتج أثناء الاستخدام هو H 2، CO 2و يا 2حيث H 2أنتجت للتو ذروة حادة للغاية في لحظة السلطة ، ويعتقد المؤلف أن هذا يرجع أساسا إلى تحلل المياه النزرة في النظام. 2يتم توليده في كل دورة ، عندما يصل الجهد إلى 4.5V في الدورة الأولى ، O 2ابدأ في الإفراج ، عند الوصول إلى أعلى جهد قطع ، O 2يتم تكبير حجم الإصدار ، متبوعًا بعدة دورات O 2يتم تخفيض كمية الإنتاج بشكل كبير ويعتقد الكاتب أن هذا يرجع بشكل أساسي إلى تحلل وإطلاق مواد NCM في SoC عالية. 2الناجمة عن.
من CO 2من حيث الإطلاق ، بعد فولطية 4.0V ، تظهر ذروة إطلاق صغيرة ، ومن ثم تبدأ كمية كبيرة من الإطلاق بعد أن يصل الجهد إلى 4.5V. من الطيف الكتلي ، يمكن رؤية CO. 2النظير المسمى 13CO 2، كمية صغيرة من 12CO العادي 2، والتي يتم إنشاؤها من سطح جزيئات NCM622 2CO 3المقادير (95٪ Li 213CO 3، 5 ٪ من لي عادي 2CO 3متناسقة ، يشير ذلك إلى أول أكسيد الكربون في بطارية فائقة الصلابة 2لى أساسا من سطح جزيئات المواد NCM622 2CO 3التحلل ، مع O 2نفس الشيء في أول عملية شحن وتفريغ 2أكبر كمية من الإنتاج ، CO في الدورتين القادمتين 2انخفض الإنتاج تدريجيا ، ولكن المؤلف لاحظ أيضا وجود تفاصيل هنا ، كشف أول أكسيد الكربون في الدورات الثلاث الأولى. 2المبلغ الإجمالي للغاز هو فقط سطح جزيئات NCM622 لى 2CO 3المبلغ الإجمالي حوالي 7٪ ، والذي قد يكون سببه سببين: أولاً ، معدل تحلل الكربونات في البطارية الصلبة بالكامل أبطأ بكثير ، أو الغاز المتولد يتفاعل مع الإلكتروليت الصلب ، والامتزاز المادي أو الامتصاص الكيميائي يحدث. ومع ذلك ، في أي حال ، فإن إنتاج الغاز لجميع البطاريات الصلبة هو أصغر بكثير من بطاريات الليثيوم أيون السائلة المنحل بالكهرباء ، والتي هي ميزة واضحة من كل الشوارد الصلبة.
لقد جعلنا عمل Timo Bartsch ندرك أنه حتى جميع بطاريات الحالة الصلبة قد لا تزال تواجه مشكلات إنتاج الغاز ، للمواد NCM622 و β-Li 3PS 4نظام بطارية كامل الصلابة يتكون من إلكتروليت ومعدن في القطب السالب ، ينتج بشكل رئيسي أول أكسيد الكربون أثناء الدورة 2وO 2اثنين من الغازات ، منها CO 2لى أساسا من سطح جزيئات NCM622 2CO 3التحلل ، O 2أساسا من تحلل المواد NCM622 ، مما يدل على أنه ينبغي لنا أيضا الانتباه إلى مشكلة إنتاج الغاز في تصميم جميع البطاريات الصلبة ، لتجنب تأثير الغاز المتولدة أثناء الدورة على أداء البطارية.
