Koja je prva učinkovitost litij-ionskih baterija?

Tijekom procesa punjenja, litijevi ioni se oslobađaju iz pozitivne elektrode i talože na negativnoj elektrodi. Kapacitet punjenja može se dobiti u testnom softveru. Tijekom procesa pražnjenja, litij na negativnoj elektrodi gubi elektrone i stvara ione litija, koji su ugrađeni u strukturu pozitivne elektrode kroz dijafragmu elektrolita. Kapacitet pražnjenja može se dobiti u testnom softveru. (Kapacitet punjenja > kapacitet pražnjenja)

PS: Ponekad imamo situaciju da je kapacitet pražnjenja > kapacitet punjenja. Na primjer, materijal pozitivne elektrode koji sadrži Mn je posljedica otpuštanja iona Mn. Ovaj fenomen će uništiti strukturu pozitivne elektrode.

Prva učinkovitost = kapacitet pražnjenja / kapacitet punjenja

(Mora biti prvo punjenje i pražnjenje)

Polu-baterija: Budući da je negativna elektroda litij, a litija ima previše, razlog zašto je kapacitet pražnjenja manji od kapaciteta punjenja je uglavnom zbog razaranja strukture materijala pozitivne elektrode, što uzrokuje da se litij koji je oslobođen nije u potpunosti ugradio natrag.

Puna baterija: negativna elektroda općenito je grafitna, a sav litij dobiva pozitivna elektroda. Dio litijevih iona koristi se za stvaranje SEI filma na površini negativne elektrode, tako da se manje litijevih iona vraća na pozitivnu elektrodu. Sljedeća slika prikazuje krivulju prvog punjenja i pražnjenja meke baterije litij željezo fosfat. Stupanj punjenja sastoji se od podjele formiranje-kapacitivnost.

Zbog toga je prva učinkovitost pune baterije općenito manja od prve učinkovitosti polu baterije.

Prva učinkovitost pozitivne elektrode (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), prva učinkovitost negativne elektrode (grafit>90%, ima i loših; negativna elektroda od legure na bazi silicija: općenito manje od 90%). Općenito, niska prva učinkovitost može se riješiti optimizacijom materijala (smanjenje specifične površine - odgovarajuće povećanje veličine čestica, dodavanje sloja za pasiviranje - dizajn elektrolita ili premaz); drugi je povećanje sadržaja litija dopunom pozitivne elektrode litijem.