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锂离子电池温度加速老化过程中活性锂损失和降解机制的定量分析
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-04-29 , DOI: 10.1002/adfm.202404495 Yufan Peng 1, 2 , Cong Zhong 3, 4 , Meifang Ding 1 , Huiyan Zhang 1 , Yanting Jin 1, 5 , Yonggang Hu 1 , Yiqing Liao 1 , Lufeng Yang 6, 7 , Shengxiang Wang 6, 7 , Xiaoting Yin 1 , Jinding Liang 1, 8 , Yimin Wei 8 , Jie Chen 6, 7 , Jiawei Yan 1 , Xuefeng Wang 4 , Zhengliang Gong 9 , Yong Yang 1, 2
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量化电池老化过程中的老化机制及其演变模式对于实现可再生能源至关重要。在这里，通过质谱滴定 （MST）、核磁共振 （NMR）、低温透射电子显微镜 （cryo-TEM） 和中子成像技术的组合，监测和量化影响 LiFePO4石墨电池老化过程的关键因素。电化学分析显示，随着温度的升高，活性锂库存的损失会促使电池老化。结果表明，与 25 °C 时的速率相比，45 °C 和 65 °C 时温度诱导的加速衰减速率分别是 2.01 和 3.45 倍。 定量分析表明，LixC6 （x ≤ 1）、LiF、ROCO2Li、LiH、Li2C2 和 RLi（R = CH3、C2H3、C2H5、C3H5）的不可逆形成是非活性锂的主要成分。固体电解钛矿 interpahse （SEI），不包括 LixC6，占总非活性锂的 70% 以上。随着循环次数的增加，SEI 显示 LiF 的比例降低，ROCO2Li 的比例增加。SEI 的大量增长、LixC6 不可逆形成的增加和导电性恶化的耦合效应导致在高温下测试的电池迅速老化。在这项工作中，提供了定量研究实际电池系统中老化机制的研究工具箱。
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