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题名高镍/碳硅三元锂离子电池循环老化机理研究
被引量：2
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作者
胡文豪
赵晨曦
孙卓尔
张沛
王学辉
汪箭
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机构
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室
杭州市消防救援支队
航空工业第一飞机设计研究院机电系统研究所
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期3504-3514,共11页
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基金
应急管理部消防救援局重点研发计划项目(2022XFZD12)
广东省应用基础研究基金(2021B1515130008)
国家重点研发计划项目(No.2022YFC3006300)。
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文摘
高镍锂离子电池具有能量密度大、功率密度大等特征,目前得到了广泛使用,但是老化造成的电池容量损失一直是制约高镍锂离子电池高效利用的问题。本工作对高镍/碳硅锂离子电池的老化机理进行了研究,开展了高镍/碳硅型锂离子电池循环老化实验,利用无损和有损测试全面分析了不同寿命阶段的高镍/碳硅三元锂离子电池老化模式并进行验证。分析结果表明,锂离子电池容量衰减呈现两个阶段;第一阶段电池容量呈线性损失,容量损失主要由锂离子的损失导致,老化主要机理是SEI膜的生长和负极材料的损失;第二阶段电池容量骤降,容量损失主要由锂离子损失和电导率损失共同导致,老化主要机理是正极材料的溶解与正极晶体的不可逆性改变和电池隔膜的堵塞;通过计算机断层扫描分析不同寿命阶段锂离子电池整体形貌表明电池生产过程中的初始影响对电池老化部位影响明显,XPS测试结果表明正负极表面钝化层在整个锂离子电池循环实验中不断增厚,且负极材料表面存在过渡金属Ni的沉积,极大地影响了电池的储能能力。本工作揭示了高镍/碳硅锂离子电池老化特性和机理,对高镍/碳硅锂离子电池的梯级利用具有重要理论指导意义。
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关键词
高镍/碳硅三元锂电池
电池容量损失
电化学特性
形貌特征
老化机理
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Keywords
high-nickel ternary lithium battery
aging characteristics battery capacity loss
electrochemical characteristics
morphological characteristics
aging mechanism
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分类号
TM912
[电气工程—电力电子与电力传动]
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