Ano ang Unang Efficiency ng Lithium-ion Baterya?

Sa panahon ng proseso ng pagsingil, ang mga lithium ions ay inilabas mula sa positibong elektrod at namuo sa negatibong elektrod. Ang kapasidad ng pagsingil ay maaaring makuha sa pagsubok na software. Sa panahon ng proseso ng paglabas, ang lithium sa negatibong elektrod ay nawawalan ng mga electron upang bumuo ng mga lithium ions, na naka-embed sa positibong istruktura ng elektrod sa pamamagitan ng electrolyte diaphragm. Ang discharge capacity ay maaaring makuha sa test software. (Kakayahang mag-charge > kapasidad ng paglabas)

PS: Minsan may sitwasyon din tayo kung saan ang discharge capacity > charging capacity. Halimbawa, ang positibong materyal na elektrod na naglalaman ng Mn ay dahil sa paglabas ng mga ion ng Mn. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sisira sa positibong istraktura ng elektrod.

Unang kahusayan = discharge capacity / charging capacity

(Dapat ang unang charge at discharge)

Half-baterya: Dahil ang negatibong electrode ay isang lithium sheet at ang lithium ay sobra-sobra, ang dahilan kung bakit ang discharge capacity ay mas mababa kaysa sa charging capacity ay higit sa lahat ay dahil sa pagkasira ng istraktura ng positive electrode material, na nagiging sanhi ng lithium na pinakawalan na hindi ganap na naka-embed pabalik.

Buong baterya: Ang negatibong elektrod ay karaniwang grapayt, at lahat ng lithium ay ibinibigay ng positibong elektrod. Ang isang bahagi ng mga lithium ions ay ginagamit upang bumuo ng SEI film sa ibabaw ng negatibong elektrod, kaya mas kaunti ang mga lithium ions na bumabalik sa positibong elektrod. Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng unang charge at discharge curve ng isang lithium iron phosphate soft pack na baterya. Ang yugto ng pagsingil ay binubuo ng formation-capacitance division.

Ito ang dahilan kung bakit ang unang kahusayan ng isang buong baterya ay karaniwang mas mababa kaysa sa unang kahusayan ng kalahating baterya.

Ang unang kahusayan ng positibong elektrod (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), ang unang kahusayan ng negatibong elektrod (grapayt>90%, mayroon ding mga mahihirap; silicon-based na haluang metal negatibong elektrod: sa pangkalahatan ay mas mababa sa 90%). Sa pangkalahatan, ang mababang unang kahusayan ay maaaring malutas sa pamamagitan ng pag-optimize ng materyal (pagbabawas ng partikular na lugar sa ibabaw - naaangkop na pagtaas ng laki ng butil, pagdaragdag ng isang passivation layer - electrolyte na disenyo o patong); ang isa ay upang madagdagan ang nilalaman ng lithium sa pamamagitan ng pagdaragdag ng positibong elektrod na may lithium.