Vad är den första effektiviteten hos litiumjonbatterier?

Under laddningsprocessen frigörs litiumjoner från den positiva elektroden och fälls ut vid den negativa elektroden. Laddningskapaciteten kan erhållas i testmjukvaran. Under urladdningsprocessen förlorar litiumet vid den negativa elektroden elektroner för att bilda litiumjoner, som är inbäddade i den positiva elektrodstrukturen genom elektrolytmembranet. Urladdningskapaciteten kan erhållas i testmjukvaran. (Laddningskapacitet > urladdningskapacitet)

PS: Ibland har vi också en situation där urladdningskapaciteten > laddkapacitet. Till exempel beror det positiva elektrodmaterialet som innehåller Mn på frisättningen av Mn-joner. Detta fenomen kommer att förstöra den positiva elektrodstrukturen.

Första effektivitet = urladdningskapacitet / laddningskapacitet

(Måste vara den första laddningen och urladdningen)

Halvbatteri: Eftersom den negativa elektroden är en litiumskiva och litium är för hög, beror anledningen till att urladdningskapaciteten är mindre än laddningskapaciteten främst på förstörelsen av strukturen hos det positiva elektrodmaterialet, vilket gör att litiumet som har släppts inte är helt inbäddat tillbaka.

Fullt batteri: Den negativa elektroden är vanligtvis grafit, och allt litium tillhandahålls av den positiva elektroden. En del av litiumjonerna används för att bilda en SEI-film på ytan av den negativa elektroden, så det finns mindre litiumjoner som återvänder till den positiva elektroden. Följande bild visar den första laddnings- och urladdningskurvan för ett mjukt litiumjärnfosfatbatteri. Laddningssteget består av formation-kapacitansuppdelning.

Det är därför den första verkningsgraden för ett helt batteri i allmänhet är lägre än den första verkningsgraden för ett halvt batteri.

Den första verkningsgraden för den positiva elektroden (LFP ~98%; LCO ~95%; NCM 80%~90%), den första effektiviteten för den negativa elektroden (grafit>90%, det finns också dåliga; kiselbaserad legering negativ elektrod: i allmänhet mindre än 90%). Generellt kan den låga första effektiviteten lösas genom att optimera materialet (minska den specifika ytan - på lämpligt sätt öka partikelstorleken, lägga till ett passiveringsskikt - elektrolytdesign eller beläggning); den andra är att öka litiumhalten genom att komplettera den positiva elektroden med litium.