鋰離子電池過放循環(huán)研究.pdf

1、鋰離子電池過放電會(huì)嚴(yán)重影響其正常使用，本文研究了鋰離子電池過放和過放循環(huán)對(duì)電池性能的影響。通過 SEM，ICP，EIS，三電極，氣相色譜等方法，全面研究和分析了電解液添加劑，聚合物電解質(zhì)和正極材料對(duì)過放及過放循環(huán)性能的影響，找到了改善過放循環(huán)性能的方法。
　　鋰離子電池一次過放至0.2V~0.0V，負(fù)極電位上升到Cu對(duì)Li的氧化電位，銅箔開始溶解，銅離子遷移到正極，在正極表面還原析出，負(fù)極表面 SEI膜被破壞，導(dǎo)致容量恢復(fù)率下降，

2、厚度和內(nèi)阻增加。
　　ICP和EIS分析顯示，過放電壓越低和過放循環(huán)次數(shù)越多，正極片上析出的Cu越多，容量恢復(fù)率越低，厚度和內(nèi)阻增加越多。隨著過放電壓降低和過放循環(huán)次數(shù)增加電化學(xué)阻抗值逐漸增大。
　　氣相色譜分析表明，過放循環(huán)產(chǎn)生的氣體主要成份是 CH4，C2H4，C2H6，主要由電解液成份EC，DEC，EMC還原分解產(chǎn)生，大部分氣體是再充電時(shí)電解液在負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)形成 SEI膜所產(chǎn)生，小部分氣體是電池過放時(shí)在正極發(fā)生還原

3、反應(yīng)所產(chǎn)生。
　　電解液成膜添加劑VC，PS，LiBOB首次充電時(shí)能優(yōu)先于電解液分解，形成穩(wěn)定的SEI膜，能夠改善鋰離子電池的過放及過放循環(huán)性能。
　　聚合物電池過放和過放循環(huán)性能好于液態(tài)電池。聚合物電解質(zhì)與負(fù)極片表面緊密粘接在一起，使得 SEI膜更加穩(wěn)定，改善了過放和過放循環(huán)性能。聚合物電解質(zhì)中添加 SiO2，進(jìn)一步提高了界面穩(wěn)定性，能夠進(jìn)一步改善過放和過放循環(huán)性能。
　　過放循環(huán)3次，磷酸鐵鋰電池容量恢復(fù)率都能達(dá)到