在离子电池中因温度脉冲引起的不可挽回的相间化学降解
Zehao Cui1, Zezhou Guo1, Arumugam Manthiram1
1Materials Science & Engineering Program and Texas Materials Institute, The University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, USA.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|November 6, 2023
概括
突然的温度变化会通过损坏阴极-电解质接口来降低离子电池的性能. 这导致不可逆转的损伤和缩短的循环寿命,强调了有效的温度管理的必要性.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 操作温度显著影响离子电池的能量密度和周期寿命.
- 突发温度变化对电极-电解质相间化学的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究温度脉冲对NMC811袋式全电池的电化学性能的影响.
- 为了阐明由温度波动引起的性能降低的潜在机制.
主要方法:
- 测试LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (NMC811) 囊袋全细胞的电化学性能.
- 使用飞行时间二次离子质谱法 (TOF-SIMS) 进行高级表征.
主要成果:
- 温度脉冲会导致阴极-电解质相间化学和结构的不可逆转的退化.
- 聚合的阴极到阳极化学交叉降解了石墨阳极上的固体电解质间相 (SEI).
- 受到温度脉冲的细胞由于金属死的形成而表现出较差的循环稳定性.
结论:
- 突然的温度变化会对离子电池的相间化学和整体电池性能产生负面影响.
- 有效的温度管理对于准确的电池性能评估和确保长期稳定性至关重要.


