NCM111/石墨电池衰降机理分析

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2018-09-19

  镜头下的孔雀,其五颜六色的散羽如交织在一起的珠宝般绚烂夺目,难怪孔雀对其羽毛引以为傲。  来源:央视网  2016年05月18日15:432016年中国航天员中心再次开展受控生态生保集成试验,4名志愿者、180天封闭环境生存考验开始了,舱内植物成为了他们获取氧气、水、食物来源;当废水和尿液成为植物的养料,当每天几十项跨学科试验重复多次,志愿者和外界的联系仅凭监控和网络,他们如同置身太空。这是一项关系未来航天员中长期太空生活的特殊试验。在这个人造“太空之家”里任何一次意外都不可小觑,无论是植物上方小小的灯泡不亮了,还是失眠的困扰,甚至地球上常见的植物枯萎,都会关系着试验的成败。

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  在补贴政策的推动下,电动汽车厂家对于动力电池比能量的需求越来越高,三元NCM电池的市场占有率迅速超越了传统的磷酸铁锂LFP电池,相比于LFP电池三元NCM电池在能量密度上有了大幅的提升,然而在循环寿命上却不如LFP电池,而动力电池的使用寿命直接决定了电动汽车在整个寿命周期内的使用成本。   通常而言锂离子电池的衰降原因有多种,最为常见的是负极SEI持续生长造成的活性Li的损失,此外就是正极材料在循环过程中的结构衰变,例如上海复旦大学的SiyangLiu等人研究发现NCM622材料在循环过程中活性物质颗粒表层会发生严重的过渡金属阳离子混排的现象,从而导致电荷交换阻抗的显著增加。 过渡金属元素溶解并迁移到负极材料的表面造成SEI膜的破坏和再生长是造成锂离子电池衰降的另一重要因素。   近日,厦门大学的DongjiangLi(第一作者)和YongYang(通讯作者)等人针对NCM111/石墨电池在不同循环制度和温度下的衰降机理进行了深入的分析,揭示了NCM电池容量衰降的内在机理。

  试验中DongjiangLi采用的18650电池作为试验电池,正极为LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2,负极采用石墨材料。 电池首先在的倍率下进行恒压和恒流充电,然后按照下表中的制度,分别在40℃和60℃下按照不同倍率进行放电,截止电压为。