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以电动汽车的方型LiFePO4/石墨动力实验电池为研究对象,探究其在45℃恒温箱下1C充放电循环的失效机理。通过对电池进行解剖,系统分析了电池循环前后正负极片的厚度、形貌、结构和克容量的变化。随着电池在45℃高温下循环,电解液分解以及Fe溶出损失、SEI膜再生长,消耗大量的活性锂,交流内阻增加导致电化学极化增大,活性锂消耗引起负极容量损失为6.7%,负极结构变化造成的容量损失为22.64%。结果表明石墨负极动力学性能的衰减是电池失效的主要因素。 相似文献
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硅基材料在脱嵌锂过程产生较大的体积变化,造成SEI膜的破损和不断重构,限制了其大规模应用。本文将聚丙烯酸和聚环氧乙烷通过层层组装技术,包覆在硅负极表面,形成人造SEI膜,通过红外、SEM等分析了构建人造SEI膜后硅负极材料结构及表面变化情况。并将该硅负极材料组装成软包全电池,评估了25℃和45℃循环测试、EIS等性能。结果表明通过构建人造SEI膜可以明显提升硅负极电池循环容量保持率和减低电芯厚度,25℃循环600T,容量保持率由87.9%提高到92.6%,电芯的膨胀率为10.7%下降到9.4%。45℃循环500T,容量保持率由83.5%提高到85.9%,电芯的膨胀率为12.6%下降到10.9%。循环后通过截面SEM表征显示,构建PAA/PEO人造SEI膜后的硅颗粒循环后总SEI膜厚度由0.35μm降低到0.2μm,具有很好的应用前景。 相似文献
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锂离子电池首次充、放电时石墨负电极与电解液界面所发生的反应 总被引:1,自引:0,他引:1
采用恒电流充、放电——原位XRD法对锂离子电池(LIB)首次充、放电过程进行了研究。实验结果表明,LIB首次充电时电解液于石墨负电极的界面处发生还原反应,生成了电子不可导而锂离子可导的固体电解质中介相(SEI)薄膜。FTIR分析结果证明SEI膜系由无定形碳酸锂和烷基碳酸锂组成。恒电流充、放电实验和循环伏安实验结果表明,如果所选择的电解液(例如EC基电解液)在石墨负电极表面的还原反应很缓和,反应中所产生气体的量和速率很小,则在石墨负电极表面将形成薄而致密的SEI膜。薄而致密的SEI膜所消耗的Li^+量小,可以降低首次充电时的不可逆容量,同时减小Li^+对石墨进行插层和脱层时的阻力,增大LIB的充、放电容量,提高充、放电效率。 相似文献
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磷酸三苯酯对锂离子电池安全性及电化学性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了磷酸三苯酯(TPP)含量对1mol·L-1LiPF6/EC:DEC:EMC(1:1:1)+1.5%VC电解液的电化学稳定性、热稳定性及电导率的影响,结果表明:10%以下TPP添加剂的引入提高了电解液的热稳定性,几乎不影响电解液的电化学窗口,但是该添加剂降低了电解液的电导率。研究了TPP对方型电池的电化学性能及安全性的影响,充放电测试结果表明,TPP的使用会降低电池的循环性能,6%以下的TPP含量对电池的循环性能影响较小;热冲击、针刺及过充安全性测试结果表明,4%~8%含量的TPP能够改善电池的150℃热冲击能力,降低针刺过程中电池的表面温度,提高了锂离子电池的安全性。此外,交流阻抗(EIS)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)分析表明,TPP对循环性能影响的主要原因是正负极表面过多SEI膜的形成及负极片的部分破裂。 相似文献