Какова первая эффективность литий-ионных аккумуляторов?

В процессе зарядки ионы лития высвобождаются из положительного электрода и осаждаются на отрицательном электроде. Зарядную емкость можно получить в тестовом программном обеспечении. В процессе разряда литий на отрицательном электроде теряет электроны с образованием ионов лития, которые внедряются в структуру положительного электрода через диафрагму электролита. Разрядную емкость можно получить в тестовом программном обеспечении. (Зарядная емкость > разрядная емкость)

PS: Иногда у нас тоже бывает ситуация, когда разрядная емкость > зарядная. Например, материал положительного электрода, содержащий Mn, обусловлен высвобождением ионов Mn. Это явление разрушит структуру положительного электрода.

Первая эффективность = разрядная емкость/зарядная емкость.

(Должна быть первая зарядка и разрядка)

Половинная батарея: поскольку отрицательный электрод представляет собой литиевый лист и лития в избытке, причина, по которой разрядная емкость меньше зарядной, в основном связана с разрушением структуры материала положительного электрода, в результате чего высвободившийся литий не полностью внедряется обратно.

Заряженная батарея: отрицательный электрод обычно выполнен из графита, а весь литий содержится в положительном электроде. Часть ионов лития используется для формирования пленки SEI на поверхности отрицательного электрода, поэтому меньше ионов лития возвращается к положительному электроду. На следующем рисунке показана первая кривая зарядки и разрядки мягкого литий-железо-фосфатного аккумулятора. Стадия зарядки состоит из формирования-разделения емкости.

Вот почему первый КПД полностью заряженной батареи обычно ниже, чем первый КПД половинной батареи.

Первая эффективность положительного электрода (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), первая эффективность отрицательного электрода (графит>90%, есть и плохие; отрицательный электрод из сплава на основе кремния: обычно менее 90%). Как правило, проблему низкой первой эффективности можно решить путем оптимизации материала (уменьшение удельной площади поверхности – соответствующее увеличение размера частиц, добавление пассивирующего слоя – конструкция электролита или покрытие); другой — увеличить содержание лития за счет добавления лития в положительный электрод.