三元锂离子电池氢气产生原因探索

• 作者: 杨雷 袁雪芹
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 气相色谱 对称电池 H2 R-H+ H?
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 储能材料与器件
• 页码范围: 150-155
• 页数: 6页
• 分类号: TM911
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0222

摘要

本工作通过气相色谱(GC)和可充电对称锂离子电池探索了三元锂离子电池(LIBs)中H2产生的原因.除了公认的氢气是由电池中微量水分还原产生之外,本工作则主要是探索质子电解质氧化物(R-H+)和碳酸酯解离成H?两种氢气产生机理对于三元锂离子电池是否成立.鉴于R-H+作为正负极间的关联产物沉积在负极表面,分别制备了具有充放电能力的石墨/石墨负极软包对称电池、NCM/NCM(LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2被定义为NCM)正极软包对称电池以及石墨/NCM软包全电池,经过常温循环以及过充测试后,GC结果显示H2产生于软包全电池以及负极对称电池,而正极对称电池中没有.此结果侧面验证了R-H+机理成立,即H2由正极端生成沉积在负极表面的产物R-H+还原所产生,因此单独的正极对称电池无H2产生.为了排除电池中微量水分还原产生氢气对R-H+机理验证的干扰,选择循环以后未产生氢气的正极对称电池,加入微量水分再循环后,GC结果检测到氢气.说明对称电池中原本微量水分对最终产生氢气的结果影响可忽略不计.最后,选择了正极对称电池对碳酸酯解离成H?产氢机理进行验证,根据前面的实验结论,此体系可排除R-H+以及水分对最终产氢结果的影响.高温存储及高温过充测试后,正极对称电池循环后内部均未检测到H2,因此碳酸酯解离成H?产氢机理不成立.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁雪芹		2	0	0.0	0.0
2	杨雷		5	3	1.0	1.0