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简述动力电池三元正极材料的低温性能

钜大LARGE  |  点击量:1936次  |  2018年09月10日  

锂离子动力电池的工作温度一般应在-20~55℃之间,特殊领域则达-40~55℃。通常,锂离子电池在-20℃下已缢很难放电,—40℃下电池放出容量只有20℃时容量的5%左右。这显然限制了动力电源在寒冷地区的应用。因此,改善三元正极材料的低温性能,已成为锂离子动力电池研究的重要任务之一。李光胤等人通过用XRD、SEM和恒电流充放电对LiNil/3Co1/3Mn1/3O2材料的结构、形貌和低温电性能进行了表征,通过线性极化、GITT和EIS等手段研究分析了低温下材料性能变差的原因。

结果表明,-200C时,LiNil/3Col/3MnO2材料的O.lC、0.2C、1C和5C倍率放电比容量依次为25℃时同倍率下放电比容量的83.2%、68,4%、57.2%和34.1%,放电中值电压比25℃时依次降低了0.049V、0.125V、0.364V和0.531V。由此看出,低温对电池倍率性能的影响非常明显。低温充放电过程表现出明显的极化现象,他们分析其中最显著的极化来自锂离子穿过活性物质/电解液界面过程以及电荷转移过程,而非锂离子在电极材料内部的扩散过程。因此,改善LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料的低温性能,应该从降低表面膜阻抗和电化学反应阻抗入手。

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