锂离子电池析锂及析锂回嵌行为的三电极分析

• 作者: 朱振东 吴欢欢 张峥 彭文 李丽娟
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 析锂反应 三电极电池 负极电势平台
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 储能材料与器件
• 页码范围: 448-453
• 页数: 6页
• 分类号: TM912.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0394

摘要

利用三电极电池研究了锂离子电池在不同条件下的析锂行为,并通过X射线衍射(XRD)及原子吸收(AAS)进行了相应的材料表征.结果表明,当锂离子电池在充电过程发生析锂时,其负极对参比的电势曲线在接近0V左右会出现析锂电势平台,在接下来的放电过程中同样在0V附近出现析锂回嵌的电势平台.因此充放电过程中在0 V新出现的平台可以作为锂枝晶形成和回嵌的判断依据,具体反应可表示为:Li++e??Li.由于电极电势平台代表着相应的相变反应,故通过该电势平台对应的时间与相应的充电或者放电电流可定量分析析锂过程中可逆锂及不可逆锂的占比.此外,结合低温析锂后负极对参比电势曲线的变化及相应的相变表征结果发现,负极表面形成的锂枝晶在常温搁置期间能够重新嵌入到石墨内部.主要原因是锂枝晶与石墨形成了浓差电池,在搁置期间发生了局部放电,导致部分锂嵌入石墨.本工作提供了一种锂离子电池析锂的定量分析方法,为析锂行为的发生及预测提供实验的依据,对分析锂离子反应及失效过程有一定指导意义.