リチウム電池正極の急速充電の影響

の適用リチウムイオン電池人々のライフスタイルを大きく改善しました。しかし、現代社会の急速な発展に伴い、充電速度の高速化がますます求められており、リチウムイオン電池の急速充電に関する研究は非常に重要です。この高エネルギー密度リチウムイオン電池急速充電技術は、モバイル電子機器、高出力電動工具、および電気自動車で幅広い応用の可能性を秘めています。しかし、現在の急速充電研究は、負極側でのリチウムの発生など、多くの障害によって妨げられてきました。リチウムイオン電池の急速充電性能を向上させるためには、正極と負極の電極材料の変化を十分に理解する必要があります。

最近、米国の Dr. Tanvir R. Tanim が関連する研究論文を発表しました。この記事では、テスト後の電気化学分析、故障モデル、および特性評価を組み合わせて、カソード材料に対する急速充電 (XFC) の影響を複数のスケールで調べます。実験サンプルには 41 G/NMC が含まれますパウチ電池.高速充電率 (1-9 C) と充電状態で最大 1000 回のサイクル。初期のサイクルでは、正極の問題は非常に小さいことがわかりましたが、バッテリーの寿命の終わりに、正極に明らかな亀裂が現れ、疲労メカニズムを伴い、正極の故障が加速し始めました。サイクル中、正極の主な構造はそのまま残りますが、表面の粒子が大幅に再構築されていることが観察できます。

分析により、非常に低いレートでも、充電深度が高くなるとカソード容量が低下することがわかります。これは主に、充電深度が深くなると正極粒子内部に発生する応力が大きくなるため、正極粒子が受ける変形も大きくなり、1 サイクルあたりの損傷が大きくなるためです。