Каковы основные факторы, вызывающие сокращение срока службы литий-железо-фосфатных батарей?

По мере того, как эти литий-железо-фосфатные батареи подходят к концу срока службы, мы сталкиваемся с острой проблемой - переработкой использованных батарей. Восстановление литий-железо-фосфатных аккумуляторов имеет свои особенности. По сравнению с другими слоистыми конструкционными материалами, фосфат лития-железа имеет более стабильную структуру оливина и, следовательно, очень стабилен. Даже если весь Li + будет удален изнутри материала фосфата лития-железа при зарядке, материалы фосфата лития-железа все еще могут поддерживать структуру FePO4 без структурного разрушения и трансформации.

Литий-фосфат железа обладает хорошими характеристиками, низкой ценой, хорошей безопасностью и имеет потенциал для быстрой зарядки. Таким образом, с быстрым развитием отечественной индустрии электромобилей спрос на литий-железо-фосфатные батареи также быстро увеличился. Литий-железо-фосфатные батареи сейчас используются в автомобилях с высокими требованиями к безопасности, таких как электрические автобусы.

Следовательно, разрушение литий-железо-фосфатных батарей в процессе цикла обычно не вызвано потерей положительных и отрицательных полярных активных веществ. Нилима Пауль из Технического университета Мюнхена, Германия, и его группа использовали нейтронографические методы для долговременной циркуляции литий-железо-фосфатных батарей. (LFP / MCMB) считают, что основным фактором, вызывающим сокращение срока службы литий-железо-фосфатных батарей, является потребление лития, вызванное реконструкцией и ростом мембраны SEI во время цикла.

Неэлима Пол использовал нейтронный метод дифракции для анализа батареи, хранящейся в цикле 1C в течение 4750 циклов и при 23 ° C в течение 2 лет (20% SoC). Было обнаружено, что даже после того, как батарея была полностью разряжена (положительный электрод находился в состоянии осаждения лития, отрицательный электрод не был в состоянии лития), но значительная доля FePO4 наблюдалась в дифракционном пике положительного электрода, и соотношение LFP: FP составляло 67:33 в батарее с 4750 циклами, и соотношение LFP: FP составляло 75 в батарее, хранившейся в течение 2 лет: 25, и дифракционный пик LiC6 не наблюдался в дифракционном пике батареи. отрицательный электрод.

Этот результат показывает, что значительная часть Li + в литиево-фосфатных батареях «исчезла из воздуха» во время цикла и процесса хранения. Это также показывает, что положительные и отрицательные активные вещества могут участвовать в реакции зарядки и разрядки во время цикла. Потеря активных веществ. Следовательно, основной причиной упадка литий-железо-фосфатных батарей является потеря Li во время цикла.

Страница содержит содержимое машинного перевода.