A gyorstöltés hatása a lítium akkumulátor pozitív elektródára

Az alkalmazásalítium-ion akkumulátoroknagymértékben javította az emberek életmódját.A modern társadalom rohamos fejlődésével azonban az emberek egyre nagyobb töltési sebességet követelnek meg, ezért rendkívül fontosak a lítium-ion akkumulátorok gyorstöltésével kapcsolatos kutatások.Ez a nagy energiasűrűséglítium-ion akkumulátorA gyorstöltési technológia széles körű alkalmazási lehetőségei lesznek a mobil elektronikai eszközökben, a nagy teljesítményű elektromos szerszámokban és az elektromos járművekben.A jelenlegi gyorstöltési kutatásokat azonban számos akadály hátráltatta, például a lítium evolúciója a negatív elektródák oldalán.A lítium-ion akkumulátorok gyorstöltési teljesítményének javítása érdekében teljes mértékben meg kell értenünk az elektródák anyagának változásait a pozitív és negatív folyamatok során.

A közelmúltban Dr. Tanvir R. Tanim az Egyesült Államokból publikált kapcsolódó kutatási cikkeket.Ez a cikk az elektrokémiai elemzést, a meghibásodási modelleket és a tesztelés utáni jellemzést egyesíti, hogy tanulmányozza a gyorstöltés (XFC) hatását a katódanyagokra több léptékben.A kísérleti minták 41 G/NMC-t tartalmaznaktasak akkumulátorok.Gyors töltési sebesség (1-9 C) és akár 1000-szeres ciklus töltött állapotban.Kiderült, hogy a ciklus elején a pozitív elektróda problémája nagyon kicsi volt, de az akkumulátor élettartamának végén a pozitív elektródon nyilvánvaló repedések jelentek meg, és a kifáradási mechanizmus kíséretében a pozitív elektróda meghibásodása felgyorsulni kezdett.A ciklus során a pozitív elektróda fő szerkezete érintetlen marad, de megfigyelhető, hogy a felületen lévő részecskék jelentősen átstrukturálódnak.

Az elemzés során megállapítható, hogy a nagyobb töltésmélység még nagyon alacsony sebesség mellett is a katódok kapacitásának csökkenését okozza.Ennek főként az az oka, hogy a nagy töltési mélység a pozitív elektródrészecskék belsejében keletkező feszültség növekedését idézi elő, így a deformáció is nagyobb, ami ciklusonként nagyobb károsodást eredményez.