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鋰電池庫(kù)倫效率影響因素

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:21042次  |  2020年09月14日  

庫(kù)倫效率是什么呢?庫(kù)倫效率(coulombicefficiency),也稱(chēng)為放電效率,是指電池放電容量與同循環(huán)過(guò)程中充電容量之比,即放電容量與充電容量之百分比。就正極材料而言,是嵌鋰容量與脫鋰容量的比值,即放電容量/充電容量;就負(fù)極材料而言,是脫鋰容量與嵌鋰容量的比值,即放電容量/充電容量。


鋰電池庫(kù)倫效率影響因素有幾種?


1、溫度:溫度對(duì)擴(kuò)散的影響比較明顯,一般情況,溫度升高有助于鋰離子擴(kuò)散,也就是降低了遷移阻力,因此,鋰離子的遷移速率會(huì)增大,這樣很可能使首次庫(kù)倫效率變高一些。


2、SEI膜形成:SEI膜在產(chǎn)生過(guò)程中會(huì)消耗一部分帶電鋰離子,而負(fù)極反應(yīng)過(guò)程其實(shí)就是一個(gè)在碳的層間結(jié)構(gòu)中鋰離子嵌入與脫出的一個(gè)過(guò)程,所以SEI膜的形成會(huì)降低負(fù)極首次循環(huán)效率。


3、電解質(zhì)分解:該反應(yīng)將造成大量鋰離子損失,降低充放電循過(guò)程中鋰離子數(shù)量,進(jìn)而導(dǎo)致材料首次庫(kù)倫效率下降。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

4、可逆性差:可逆性較差的電極材料,會(huì)導(dǎo)致鋰離子失活數(shù)量增多,從而減小庫(kù)倫效率。


除了有上面介紹的因素之外,還有接口鈍化,電極材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、導(dǎo)電性的變化都是鋰電池庫(kù)倫效率影響因素。


全電池和半電池的庫(kù)倫效率情況是不一樣的。全電池因?yàn)樨?fù)極不含鋰,庫(kù)倫效率一般不會(huì)大于100%,如果是Li4Ti5O12,則有可能大于100%。半電池超過(guò)100%還是比較常見(jiàn),因?yàn)樨?fù)極的供鋰相對(duì)于正極來(lái)說(shuō)非常充足,如果正極是貧鋰的,100%就是正常的。


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