Berapa Efisiensi Pertama Baterai Lithium-ion?

Selama proses pengisian, ion litium dilepaskan dari elektroda positif dan diendapkan di elektroda negatif. Kapasitas pengisian daya dapat diperoleh di perangkat lunak pengujian. Selama proses pelepasan, litium pada elektroda negatif kehilangan elektron untuk membentuk ion litium, yang tertanam dalam struktur elektroda positif melalui diafragma elektrolit. Kapasitas debit dapat diperoleh di perangkat lunak pengujian. (Kapasitas pengisian > kapasitas pengosongan)

PS: Terkadang kita juga mengalami situasi dimana kapasitas pengosongan > kapasitas pengisian. Misalnya bahan elektroda positif yang mengandung Mn disebabkan oleh pelepasan ion Mn. Fenomena ini akan merusak struktur elektroda positif.

Efisiensi pertama = kapasitas pengosongan / kapasitas pengisian

(Harus menjadi pengisian dan pengosongan pertama)

Setengah baterai: Karena elektroda negatif adalah lembaran litium dan jumlah litium berlebih, alasan mengapa kapasitas pengosongan lebih kecil dari kapasitas pengisian terutama karena rusaknya struktur bahan elektroda positif, yang menyebabkan litium yang telah dilepaskan tidak dapat tertanam kembali sepenuhnya.

Baterai penuh: Elektroda negatif umumnya grafit, dan semua litium disediakan oleh elektroda positif. Sebagian ion litium digunakan untuk membentuk film SEI pada permukaan elektroda negatif, sehingga lebih sedikit ion litium yang kembali ke elektroda positif. Gambar berikut menunjukkan kurva pengisian dan pengosongan pertama baterai paket lunak litium besi fosfat. Tahap pengisian terdiri dari pembagian formasi-kapasitansi.

Inilah sebabnya mengapa efisiensi pertama baterai penuh umumnya lebih rendah dibandingkan efisiensi pertama baterai setengah.

Efisiensi pertama elektroda positif (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), efisiensi pertama elektroda negatif (grafit>90%, ada juga yang buruk; elektroda negatif paduan berbasis silikon: umumnya kurang dari 90%). Umumnya, efisiensi pertama yang rendah dapat diatasi dengan mengoptimalkan material (mengurangi luas permukaan spesifik - meningkatkan ukuran partikel secara tepat, menambahkan lapisan pasivasi - desain atau pelapis elektrolit); cara lainnya adalah meningkatkan kandungan litium dengan melengkapi elektroda positif dengan litium.