Qual é a primeira eficiência das baterias de íons de lítio?

Durante o processo de carregamento, os íons de lítio são liberados do eletrodo positivo e precipitados no eletrodo negativo. A capacidade de carga pode ser obtida no software de teste. Durante o processo de descarga, o lítio no eletrodo negativo perde elétrons para formar íons de lítio, que são incorporados na estrutura do eletrodo positivo através do diafragma eletrolítico. A capacidade de descarga pode ser obtida no software de teste. (Capacidade de carga > capacidade de descarga)

PS: Às vezes também temos uma situação em que a capacidade de descarga > capacidade de carga. Por exemplo, o material do eletrodo positivo contendo Mn é devido à liberação de íons Mn. Este fenômeno destruirá a estrutura do eletrodo positivo.

Primeira eficiência = capacidade de descarga/capacidade de carga

(Deve ser a primeira carga e descarga)

Meia bateria: Como o eletrodo negativo é uma folha de lítio e o lítio é excessivo, a razão pela qual a capacidade de descarga é menor que a capacidade de carga é principalmente devido à destruição da estrutura do material do eletrodo positivo, o que faz com que o lítio que foi liberado não seja totalmente incorporado de volta.

Bateria cheia: O eletrodo negativo geralmente é de grafite e todo o lítio é fornecido pelo eletrodo positivo. Uma parte dos íons de lítio é usada para formar um filme SEI na superfície do eletrodo negativo, de modo que há menos íons de lítio retornando ao eletrodo positivo. A figura a seguir mostra a primeira curva de carga e descarga de uma bateria flexível de fosfato de ferro-lítio. O estágio de carregamento consiste na divisão formação-capacitância.

É por isso que a primeira eficiência de uma bateria cheia é geralmente inferior à primeira eficiência de meia bateria.

A primeira eficiência do eletrodo positivo (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), a primeira eficiência do eletrodo negativo (grafite>90%, também existem os ruins; eletrodo negativo de liga à base de silício: geralmente menos de 90%). Geralmente, a baixa primeira eficiência pode ser resolvida otimizando o material (reduzindo a área superficial específica - aumentando adequadamente o tamanho da partícula, adicionando uma camada de passivação - design eletrolítico ou revestimento); a outra é aumentar o teor de lítio complementando o eletrodo positivo com lítio.