在高压中NiNCM/石墨全电池中了解交叉通话引起的阳极滑动
Seungjae Suk1, Namgyu Yoo2, Youngsu Lee2
1Department of Materials Science and Engineering, Pohang University of Science and Technology (POSTECH), Pohang, Republic of Korea.
Science and technology of advanced materials
|June 13, 2025
概括
离子电池的高压运行导致容量因阳极滑动而减弱. 这种降解源于阴极溶解,影响阳极.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 离子电池的高压运行对于高能量密度至关重要.
- 电极退化和容量损失是高电压的重大挑战.
- 在高压条件下降解机制需要进一步研究.
研究的目的:
- 确定高压离子全电池中占主导地位的降解机制.
- 为了阐明阴极-阳极交叉通话在容量衰减中的作用.
- 了解Ni溶解对阳极性能的影响.
主要方法:
- 在高电压 (4.35-4.40 V) 上,单晶中Ni层氧化物 (SC-NCM) /石墨袋全电池的电化学循环.
- 死后分析电极以调查降解.
- 分析表面退化,晶格氧气损失,相变和固体电解质相间 (SEI) 层组成.
主要成果:
- 由于交叉通话引起的表面退化导致的阳极滑动是容量衰减的主要原因.
- 阴极降解 (晶格氧气损失,相变) 对容量损失有很小的直接影响.
- 阴极溶解导致阳极降解,通过促进SEI层中不可逆转的有机副产品积累,增加电阻和减少活性.
结论:
- 阳极降解对于高压中Ni全电池的容量衰减至关重要.
- 阴极和阳极之间的交叉交谈效应显著加快了降解.
- 缓解交叉通话和理解阳极滑动是设计耐用高压电池的关键.


