اولین کارایی باتری های لیتیوم یون چیست؟

در طی فرآیند شارژ، یون های لیتیوم از الکترود مثبت آزاد شده و در الکترود منفی رسوب می کنند. ظرفیت شارژ را می توان در نرم افزار تست به دست آورد. در طول فرآیند تخلیه، لیتیوم در الکترود منفی، الکترون‌هایی را از دست می‌دهد تا یون‌های لیتیوم را تشکیل دهند که از طریق دیافراگم الکترولیت در ساختار الکترود مثبت جاسازی می‌شوند. ظرفیت تخلیه را می توان در نرم افزار تست به دست آورد. (ظرفیت شارژ > ظرفیت تخلیه)

PS: گاهی اوقات ما نیز شرایطی داریم که ظرفیت تخلیه > ظرفیت شارژ. به عنوان مثال، ماده الکترود مثبت حاوی منگنز به دلیل آزاد شدن یون منگنز است. این پدیده ساختار الکترود مثبت را از بین می برد.

راندمان اول = ظرفیت تخلیه / ظرفیت شارژ

(باید اولین شارژ و دشارژ باشد)

نیمه باتری: از آنجایی که الکترود منفی یک ورقه لیتیومی است و لیتیوم بیش از حد است، دلیل اینکه ظرفیت تخلیه کمتر از ظرفیت شارژ است، عمدتاً به دلیل تخریب ساختار ماده الکترود مثبت است که باعث می شود لیتیوم آزاد شده به طور کامل جاسازی نشود.

باتری کامل: الکترود منفی به طور کلی از گرافیت است و تمام لیتیوم توسط الکترود مثبت تامین می شود. بخشی از یون های لیتیوم برای تشکیل یک فیلم SEI بر روی سطح الکترود منفی استفاده می شود، بنابراین یون های لیتیوم کمتری به الکترود مثبت باز می گردند. شکل زیر اولین منحنی شارژ و دشارژ یک باتری بسته نرم لیتیوم آهن فسفات را نشان می دهد. مرحله شارژ شامل تقسیم شکل گیری - ظرفیت است.

به همین دلیل است که اولین راندمان یک باتری پر به طور کلی کمتر از اولین راندمان یک باتری نیمه است.

اولین بازده الکترود مثبت (LFP ~ 98٪؛ LCO ~ 95٪؛ NCM 80٪ ~ 90٪) ، اولین بازده الکترود منفی (گرافیت> 90٪)، الکترودهای ضعیف نیز وجود دارد؛ الکترود منفی آلیاژی مبتنی بر سیلیکون: معمولاً کمتر از 90٪. به طور کلی، اولین راندمان پایین را می توان با بهینه سازی مواد (کاهش سطح ویژه - افزایش مناسب اندازه ذرات، اضافه کردن یک لایه غیرفعال - طراحی یا پوشش الکترولیت) حل کرد. دیگری افزایش محتوای لیتیوم با تکمیل الکترود مثبت با لیتیوم است.