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1、,第年卷第乡也电,月捏离子电池容量损失原因分析,,黄可龙吕正中刘素琴中南大学化学化工学院,湖南长沙,、、、摘要二次钗离子电池在充放电过程中由于过充电或过放电电解液氧化分解钝化膜的形成活性物质的溶解及其他现象会导,。致电池容童损失综述了钮离子电池容圣损失的原因并对其反应机理作简要阐述关键词电解液氧化二次钮离子电池容童损失自放电中图分类号文献标识码文章编号一!一!一
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4、%#%#e!,,),(/)∃0馆。导致铿离子电池容量损失原因很多,也很复杂,有材料方异正极过充导致容量损失主要是由于电化学惰性物质(如,。,C,nZ,。n面的原因也有生产工艺方面的因素本文从电极过充电解伪qM马等)的产生破坏了电极间的容量平衡Dah,,,,液的氧化分解自放电界面膜的形成集电体的变化正极溶等[4]研究了三种主要正极材料过充时发生分解的反应,其氧化,,,解和正级材料发生相变等几方面分析铿离子电池容量损失的Z产物如co3qLINi和MnZq对嵌/脱铿均呈惰性因此O4容,。原因并对其反应机理作简要阐述。量损失是不可逆的正极材料在密封
5、的铿离子电池中分解产生的氧气,由于不存在再化合反应(以水作溶剂的Cd/Ni,铅酸过充电和MH/Ni电池中所产生的氧气能再化合成水),与电解液分解,过充电情况下各种类型的锉离子电池都有较大的容量衰产,。生的可燃性气体一同积累是一个严重的隐患对LINiq来。:减过充电引起的容量损失可分为1)焦碳或石墨负极的过充,,.y<02说循环过程中贫铿LiNiq()的形成是导致电池失效;;。反应2)正极过充反应3)过充时电解液的氧化反应这些副反,y的原因并且过充时正极材料(LiNiq)对电解液的氧化具有很应会导致活性物质和电解液的消耗,从而导致电池容量下降。,,导
6、致不可逆容量损失[5]。尖.高的催化活性镍离子进入铿位11焦碳或石且负极的过充电..、33v放电平台升高。晶石型LIMnZO的容量损失与循环过程中锉离子电池过充电时铿离子还原沉积在负极表面从微孔。,.,[‘一2,,有关33V放电平台也抬高因为过储铿机理来看〕新沉积的铿包覆在负极表面阻塞了铿的嵌每次电池充电电压升高,,.充时zjiM处IjiM处O;+26e一l,i处O;一。+入由于铿的性质很活泼易与电解液反应而消耗电解液从而导q发生氧化反应(~M一,“。。,,占]致放电效率降低和容量的损失快速充电电流密度过大负极口)使锰的平均化合价升高而导致容量损失
7、{.,。,严重极化铿的沉积更为明显{31溶剂中如存在LizCql万或13过充电时电解液的级化反应。其它副反应产物,金属锉在负极沉积的速率更快。铿离子电池用有机溶剂与锉盐的溶液作电解液目前最.、、12正极过充电常用的有机溶剂有碳酸丙烯酩(PC)碳酸乙烯醋(EC)碳酸二正极材料过充所发生副反应,随电池的化学体系不同而乙醋(DEC)、碳酸二甲醋(DMC)和碳酸甲基乙基醋(EMC)等,:作者简介,,,.,.黄可龙(195一)男湖南邵阳人中南大学化学化工学院院长教授博士研究方向为功能材料化学;,,,,,吕正中(1970一男;)湖南郴州人中南大学化学化工学院硕
8、士生研究方向为功能材抖化学,,,,.。一刘素琴(1966)女湖南枚县人中南大学化学化工学院副教授硕士研究方向为功能材料化学
