為何鋰離子電池會衰變?

鋰離子電池是繼鎳鎘電池和鎳氫電池之后最快的二次電池。它的高能特性使它的未來看起來很光明。然而，鋰離子電池并不完美。最大的問題是充電和放電周期的穩(wěn)定性。本文總結(jié)分析了鋰離子電池容量衰減的可能原因，包括過充、電解液分化和自放電。

鋰離子電池在兩個電極之間具有不同的嵌入能量。為了獲得最佳的電池性能，兩個主電極的容量比應(yīng)該保持在一個平衡值。

在鋰離子電池中，容量平衡表示正負質(zhì)量比，

即:伽馬m=m+/-=ΔxC-/ΔyC+

在C類型指電極的庫侖理論的能力,Δx,yΔ嵌入式分別指的是鋰離子的陰極和陽極化學(xué)計量數(shù)。由上式可知，南北極所需的質(zhì)量比分別取決于南北極相應(yīng)的庫侖容量和可逆鋰離子的數(shù)量。

一般情況下，小質(zhì)量比導(dǎo)致負電極數(shù)據(jù)使用不完全;較大的質(zhì)量比可能是由于負極過充，存在安全隱患?？傊谧罴奄|(zhì)量比下，電池性能最佳。

關(guān)于吸氣的鋰離子電池系統(tǒng)，其容量平衡在循環(huán)周期內(nèi)沒有變化，而且每個循環(huán)的初始容量都是一定的值，但實際情況要復(fù)雜得多。任何攻擊或消耗鋰離子或電子的副用途都可能導(dǎo)致電池容量平衡的變化，一旦電池的容量平衡狀態(tài)發(fā)生攻擊變化，這種變化是不可逆轉(zhuǎn)的，并且可以通過多次循環(huán)累積，嚴(yán)重影響電池功能的攻擊。在鋰離子電池中，除鋰離子析出時的氧化還原反應(yīng)外，還存在許多副反應(yīng)，如電解液的分化、活性物質(zhì)的溶解、金屬鋰的積聚等