三元锂离子动力电池衰减机理

被引:10
作者
杨涛 [1 ]
刘文凤 [2 ,3 ]
马梦月 [3 ]
董红玉 [2 ]
杨书廷 [2 ]
机构
[1] 河南锂动电源有限公司
[2] 河南师范大学化学化学学院
[3] 河南电池研究院有限公司
关键词
三元正极; 失效机理; 离子溶出; 动力电池; 锂离子电池;
D O I
暂无
中图分类号
TM912 [蓄电池];
学科分类号
080802 [电力系统及其自动化];
摘要
失效分析是通过剖析电池循环过程中复杂的物理和化学变化引起的失效现象,优化材料制备和电池制作工艺,提升电池性能的有效途径。通过对3.0~4.2 V电压范围1C循环1000周镍钴锰酸锂(NCM,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)三元锂离子动力电池拆解分析后发现,正极容量损失约为2.73%,负极容量损失约为2.4%。对比正负极片循环前后X射线衍射和场发射扫描电子显微镜分析发现,正极容量损失主要由正极颗粒破碎和结构转变引起的,负极衰减主要由循环过程中Li+持续脱嵌导致石墨层状结构损伤引起的。正极过渡金属阳离子溶解并沉积在负极,催化电解液/电极界面副反应,导致负极过度成膜,活性锂损失,影响电极过程动力学也是电池失效的原因之一。
引用
收藏
页码:1181 / 1186
页数:6
相关论文
共 8 条
[1]
锂离子电池三元层状氧化物正极材料失效模式分析 [J].
陈晓轩 ;
李晟 ;
胡泳钢 ;
郑时尧 ;
柴云轩 ;
李东江 ;
左文华 ;
张忠如 ;
杨勇 .
储能科学与技术, 2019, 8 (06) :1003-1016
[2]
空间用锂离子电池储存寿命衰降机理分析 [J].
王炜娜 ;
郑见杰 .
电源技术, 2019, 43 (10) :1605-1607
[3]
锂电池失效及材料界面能降低究因 [J].
饶苏敏 ;
李成亮 .
电源技术, 2017, 41 (11) :1528-1529+1564
[4]
锂离子电池失效分析概述 [J].
王其钰 ;
王朔 ;
张杰男 ;
郑杰允 ;
禹习谦 ;
李泓 .
储能科学与技术, 2017, 6 (05) :1008-1025
[5]
Enhanced electrochemical performance of dual-conductive layers coated Ni-rich LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 cathode for Li-ion batteries at high cut-off voltage.[J].Qiwen Ran;Hongyuan Zhao;Youzuo Hu;Qianqian Shen;Wei Liu;Jintao Liu;Xiaohui Shu;Meiling Zhang;Shanshan Liu;Ming Tan;Hao Li;Xingquan Liu.Electrochimica Acta.2018,
[6]
Capacity fade of LiAl y Ni 1− x − y Co x O 2 cathode for lithium-ion batteries during accelerated calendar and cycle life tests (surface analysis of LiAl y Ni 1− x − y Co x O 2 cathode after cycle tests in restricted depth of discharge ranges).[J].Shoichiro Watanabe;Masahiro Kinoshita;Takashi Hosokawa;Kenichi Morigaki;Kensuke Nakura.Journal of Power Sources.2014,
[7]
Review on recent progress of nanostructured anode materials for Li-ion batteries.[J].Subrahmanyam Goriparti;Ermanno Miele;Francesco De Angelis;Enzo Di Fabrizio;Remo Proietti Zaccaria;Claudio Capiglia.Journal of Power Sources.2014,
[8]
X-ray diffraction and electrochemical impedance spectroscopy study of zinc coated LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 electrodes.[J].R. Alcántara;M. Jaraba;P. Lavela;J.L. Tirado.Journal of Electroanalytical Chemistry.2003, 1