Wat is de eerste efficiëntie van lithium-ionbatterijen?

Tijdens het laadproces komen lithiumionen vrij van de positieve elektrode en slaan ze neer op de negatieve elektrode. Het laadvermogen kan worden verkregen in de testsoftware. Tijdens het ontladingsproces verliest het lithium aan de negatieve elektrode elektronen om lithiumionen te vormen, die via het elektrolytdiafragma in de positieve elektrodestructuur worden ingebed. De ontladingscapaciteit kan worden verkregen in de testsoftware. (Oplaadcapaciteit > ontlaadcapaciteit)

PS: Soms hebben we ook een situatie waarbij de ontlaadcapaciteit > laadcapaciteit is. Het positieve elektrodemateriaal dat Mn bevat, is bijvoorbeeld het gevolg van het vrijkomen van Mn-ionen. Dit fenomeen zal de positieve elektrodestructuur vernietigen.

Eerste rendement = ontlaadcapaciteit / laadcapaciteit

(Moet de eerste keer opladen en ontladen zijn)

Halve batterij: Omdat de negatieve elektrode een lithiumplaat is en lithium overmatig is, is de reden waarom de ontladingscapaciteit kleiner is dan de oplaadcapaciteit voornamelijk te wijten aan de vernietiging van de structuur van het positieve elektrodemateriaal, waardoor het vrijgekomen lithium niet volledig wordt ingebed.

Volle batterij: De negatieve elektrode is over het algemeen van grafiet en al het lithium wordt geleverd door de positieve elektrode. Een deel van de lithiumionen wordt gebruikt om een ​​SEI-film op het oppervlak van de negatieve elektrode te vormen, zodat er minder lithiumionen terugkeren naar de positieve elektrode. De volgende afbeelding toont de eerste laad- en ontlaadcurve van een lithium-ijzerfosfaat-softpack-batterij. De laadfase bestaat uit deling van formatie-capaciteit.

Daarom is het eerste rendement van een volle batterij doorgaans lager dan het eerste rendement van een halve batterij.

Het eerste rendement van de positieve elektrode (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), het eerste rendement van de negatieve elektrode (grafiet>90%, er zijn ook slechte; negatieve elektrode van een siliciumlegering: over het algemeen minder dan 90%). Over het algemeen kan het lage eerste rendement worden opgelost door het materiaal te optimaliseren (verkleinen van het specifieke oppervlak - op passende wijze vergroten van de deeltjesgrootte, toevoegen van een passivatielaag - elektrolytontwerp of coating); de andere is het verhogen van het lithiumgehalte door de positieve elektrode aan te vullen met lithium.