提高鋰電池迴圈壽命方法

鋰電池憑藉著較高的容量密度和良好的導電性能,受廣大消費者的青睞,但在使用過程中依舊要面臨著鋰枝晶和死鋰等問題,這不僅僅會影響電池的迴圈壽命,還會極大升高電池的安全隱患。那麼,提高鋰電池迴圈壽命的方法有哪些呢?

交流電場作用

中科院北京工程研究所的YongxiuChen在金屬鋰負極一側設置了兩塊垂直於金屬鋰負極的極板,並在極板上施加一個正弦交變電場,在交變電場作用下金屬鋰的沉積過程變得更加均勻,避免鋰枝晶的生長。

鋰電池圖片

直流電場作用

為了再一步由於鋰離子在電解液中的擴散速度,降低鋰離子負極表面的濃度梯度,YongxiuChen還在電池正負極之間增加了一個直流電場,在正負極之間分別增加2.5V/cm和5V/cm的直流電場後,電池的穩態電流從0.28uA分別增加到了4.11和5.92uA,表明隨著正負極之間電場強度的增加,負極極化逐漸減小,鋰離子遷移數和擴散係數越來越多,這也就說能有效抑制鋰枝晶的生長。

交直流複合電場作用

YongxiuChen在鋰電池中同時引入了直流電場5V/cm和交流電場5V/cm,頻率為30Hz,在這樣的作用後鋰電池的迴圈壽命提高了5倍左右,並且迴圈45次後負極表面沒有枝晶的產生,也能保證SEI膜的完整性。在交直流複合電場作用下,既能促進了鋰離子在負極表面的均勻分佈,又可促進了鋰離子從正極擴散到負極中,從而降低負極表面的鋰離子濃度梯度,抑制了枝晶的生長,增加鋰電池迴圈次數。

 

 

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