鋰離子電池如何快速安詳的充電？

鋰離子電池的衰降機理較量巨大，在該模子中作者重要包括了兩類；1）電解液在負極外貌的解析，生成Li2CO3和（CH2OCO2Li）2等身分，在負極外貌形成SEI膜；2）金屬Li在負極外貌析出，這一方面會耗損活性Li，另一方面也會導致負極的活性面積低落。

電極-電解液界面處的電化學回響可以用Butlrt-Volmer方程舉辦表述，個中as,int為嵌入回響的面積，ηint為顆粒外貌的過電位，i0,int為互換電流密度，

顆粒外貌的過電位可以用下式舉辦表述，個中φs和φe別離為電極外貌和電解液的電位，Ueq,int為均衡電位，JLitotal為界面總的回響速度，包括嵌鋰回響、界面副回響和負極析鋰等。

關于電極界面副回響，我們仍然可以回收Butlrt-Volmer方程舉辦表述，

由于界面副回響不行逆，而且還原解析占主導職位，因此上式10也可以改寫為下式所示形式

同樣的負極析鋰的進程也可以回收Butlrt-Volmer方程舉辦表述，金屬Li在負極外貌析出重要是因為負極外貌的過電勢較量大，因此負極對Li電位低于0V，導致負極析鋰。

負極析鋰回響的過電勢可以用下式舉辦表述，

因此鋰離子電池在使用的進程由于SEI膜的一連發展和負極外貌析鋰引起的活性Li的損失就可以通過對兩種副回響速度舉辦積分的方法得到，如下式所示。

按照上述模子，并舉辦降階處理懲罰后，作者對一個39Ah的大尺寸軟包電池舉辦了模仿，電池憑據2C倍率恒流充電至4.2V，然后恒壓充電至電流下降到C/40，然后以1C倍率恒放逐電至電流下降到3.0V，輪回進程中電池容量保持率與輪回次數之間的干系如下圖a所示，放電進程中的電壓曲線變革如下圖b所示。從圖中我們可以或許看到這一模子很好的模仿了鋰離子電池在輪回進程中的衰降，兩者之間的誤差小于1%。

按照模子，作者闡明白輪回進程中容量損失的來歷，從圖中可以或許看到在輪回進程中重要的容量損失來自于副回響造成的活性Li的損失，直到輪回300次今后才開始呈現析鋰。

5C倍率充電的電池輪回數據，可以或許看到開始時電池呈線性衰降模式，可是在60次今后就開始呈現容量衰降的加快，按照模子闡明在60次輪回之前電池內的容量損失重要是來自于副回響導致的活性Li的損失，在60次今后開始呈現負極析鋰。

上述電池在輪回進程中接近隔閡處的電池極化環境，從圖中可以或許看到跟著電池老化水平的新增，電池的極化也在明明新增，在輪回60次后負極已經開始呈現負的電勢，表白此時開始析鋰，跟著老化的繼承新增電池析鋰的現象更為嚴重，從而導致電池開始呈現容量加快衰降的現象。

從上面的闡明不丟臉出，如何防備在快充的進程中析鋰是辦理快充導致的壽命衰降加快的要害，而負極的電勢小于0（vsLi+/Li）則是導致負極析鋰的首要因素，因此我們可以操作上述模子，跟蹤差異充電模式下負極極化電位的方法對差異充電模式舉辦評估。

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