Rigward batterija tal-jone tal-litju ideali, il-bilanċ tal-kapaċità mhux se jinbidel matul iċ-ċiklu tiegħu, u l-kapaċità inizjali f'kull ċiklu għandha tkun ċertu valur. Madankollu, fir-realtà s-sitwazzjoni hija ħafna aktar ikkumplikata. Kwalunkwe reazzjoni tal-ġenb li tista 'tidher jew tikkonsma joni tal-litju tista' tikkawża bidliet fil-bilanċ tal-kapaċità tal-batterija. Ladarba l-bilanċ tal-kapaċità tal-batterija jinbidel, din il-bidla hija irriversibbli u tista 'takkumula permezz ta' ċikli multipli, u taffettwa serjament il-prestazzjoni taċ-ċiklu tal-batterija. Influwenza.
Hemm ħafna fatturi li jaffettwaw il-ħajja taċ-ċiklu tal-batteriji tal-jone tal-litju, iżda l-kawża ewlenija sottostanti hija li n-numru ta 'jonji tal-litju involuti fit-trasferiment tal-enerġija qed jonqos b'mod kostanti. Għandu jiġi nnutat li l-ammont totali ta 'elementi tal-litju fil-batterija ma naqasx, iżda hemm inqas jonji tal-litju attivati. Huma ħabs f'postijiet oħra jew il-kanali ta 'attività huma mblukkati, u ma jistgħux jipparteċipaw liberament fiċ-ċiklu ta' ħlas u rilaxx.
Imbagħad, sakemm insemmu fejn imorru dawn il-jonji tal-litju li suppost jipparteċipaw fir-reazzjoni redox, nistgħu insemmu l-mekkaniżmu tat-tnaqqis tal-kapaċità, u nistgħu nieħdu miżuri mmirati biex tittardja t-tendenza tat-tnaqqis tal-kapaċità tal-batteriji tal-jone tal-litju. . Ittejjeb il-ħajja taċ-ċiklu tal-batteriji tal-jone tal-litju.
1. Depożizzjoni ta 'litju metalliku
Permezz tal-analiżi preċedenti, aħna nifhmu li l-forma tal-metall tal-litju m'għandhiex teżisti fil-batteriji tal-jone tal-litju. L-element tal-litju jeżisti jew fil-forma ta 'ossidi tal-metall, komposti tal-karbonju-litju, jew fil-forma ta' joni.
Id-depożizzjoni tal-litju metalliku ġeneralment isseħħ fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv. Għal ċerti raġunijiet, meta l-joni tal-litju jemigraw lejn il-wiċċ tal-elettrodu negattiv, xi wħud mill-joni tal-litju ma jidħlux fil-materjal attiv tal-elettrodu negattiv biex jiffurmaw komposti stabbli. Minflok, huma jiksbu elettroni u jiddepożitaw fuq il-wiċċ tal-elettrodu negattiv biex isiru litju metalliku, u ma jibqgħux jipparteċipaw fil-proċess taċ-ċiklu sussegwenti, li jirriżulta fi tnaqqis fil-Kapaċità.
Din is-sitwazzjoni hija ġeneralment ikkawżata minn diversi raġunijiet: l-iċċarġjar jaqbeż il-vultaġġ tal-qtugħ; iċċarġjar b'rata għolja; materjal elettrodu negattiv insuffiċjenti. Meta jkun iċċarġjat żżejjed jew il-materjal tal-elettrodu negattiv ma jkunx biżżejjed, l-elettrodu negattiv ma jistax jakkomoda l-joni tal-litju li jemigraw mill-elettrodu pożittiv, li jirriżulta fid-depożizzjoni tal-litju metalliku. Meta tiċċarġja b'rati għoljin, wisq joni tal-litju jilħqu l-elettrodu negattiv f'perjodu qasir ta 'żmien, li jikkawżaw imblukkar u depożizzjoni.
Id-depożizzjoni tal-litju metalliku mhux biss tikkawża tnaqqis fil-ħajja taċ-ċiklu, iżda f'każijiet severi, tikkawża wkoll short circuit tal-elettrodi pożittivi u negattivi, li tikkawża problemi serji ta 'sikurezza.
Biex issolvi din il-problema, huwa meħtieġ li jkun hemm proporzjon raġonevoli ta 'materjali ta' elettrodu pożittivi u negattivi, u fl-istess ħin jillimitaw b'mod strett il-kundizzjonijiet ta 'użu ta' batteriji tal-jone tal-litju biex jipprevjenu li jinqabeż il-limitu ta 'użu. Naturalment, li tibda mill-prestazzjoni tar-rata, il-ħajja taċ-ċiklu tista 'wkoll titjieb parzjalment.
2. Dekompożizzjoni tal-materjali tal-katodu
Għalkemm l-ossidu tal-metall li fih il-litju użat bħala l-materjal tal-katodu għandu biżżejjed stabbiltà, se jkompli jiddekomponi waqt użu fit-tul, u se jidhru xi sustanzi inerti elettrokimiċi (bħal Co3O4, Mn2O3, eċċ.) u xi gassijiet fjammabbli. Il-bilanċ tal-kapaċità bejn l-elettrodi jinqered, u jikkawża telf irriversibbli tal-kapaċità.
Din is-sitwazzjoni hija speċjalment ovvja fil-każ ta 'ħlas żejjed, u xi kultant jistgħu jseħħu dekompożizzjoni vjolenti u rilaxx tal-gass, li mhux biss jaffettwa l-kapaċità tal-batterija, iżda joħloq ukoll riskji serji għas-sigurtà.
Minbarra li jillimitaw b'mod strett il-vultaġġ tal-qtugħ tal-iċċarġjar tal-batterija, it-titjib tal-istabbiltà kimika u l-istabbiltà termali tal-materjal tal-katodu huwa wkoll metodu fattibbli biex titnaqqas ir-rata tat-tnaqqis tal-ħajja taċ-ċiklu.
