تأثیر شارژ سریع بر روی الکترود مثبت باتری لیتیومی

کاربرد ازباتری های لیتیوم یونیسبک زندگی مردم را بسیار بهبود بخشیده است.با این حال، با توسعه سریع جامعه مدرن، مردم خواستار سرعت شارژ بالاتر و بالاتر هستند، بنابراین تحقیق در مورد شارژ سریع باتری‌های لیتیوم یون بسیار مهم است.این انرژی با چگالی بالاباتری لیتیوم یونفناوری شارژ سریع چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای در دستگاه‌های الکترونیکی سیار، ابزارهای الکتریکی پرقدرت و وسایل نقلیه الکتریکی خواهد داشت.با این حال، تحقیقات فعلی شارژ سریع با موانع بسیاری، مانند تکامل لیتیوم در سمت الکترود منفی، مانع شده است.به منظور بهبود عملکرد شارژ سریع باتری‌های لیتیوم یونی، باید تغییرات مواد الکترود را در طی فرآیندهای مثبت و منفی کاملاً درک کنیم.

اخیراً دکتر تنویر آر.تانیم از ایالات متحده مقالات تحقیقاتی مرتبط را منتشر کرده است.این مقاله تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی، مدل‌های شکست و خصوصیات پس از آزمایش را برای مطالعه اثرات شارژ سریع (XFC) بر روی مواد کاتدی در مقیاس‌های چندگانه ترکیب می‌کند.نمونه های آزمایشی شامل 41 G/NMC می باشدباتری های کیسه ای.نرخ شارژ سریع (1-9 درجه سانتیگراد) و چرخه تا 1000 بار در حالت شارژ.مشخص شد که در چرخه اولیه، مشکل الکترود مثبت بسیار کوچک بود، اما در پایان عمر باتری، الکترود مثبت ترک‌های آشکاری پیدا کرد و همراه با مکانیسم خستگی، شکست الکترود مثبت شروع به تسریع کرد.در طول چرخه، ساختار اصلی الکترود مثبت دست نخورده باقی می ماند، اما می توان مشاهده کرد که ذرات روی سطح به طور قابل توجهی بازسازی می شوند.

از طریق تجزیه و تحلیل، می توان دریافت که حتی در یک نرخ بسیار کم، عمق شارژ بیشتر باعث کاهش ظرفیت کاتد می شود.این عمدتا به این دلیل است که عمق شارژ بالا باعث می شود تنش ایجاد شده در داخل ذرات الکترود مثبت افزایش یابد، بنابراین تغییر شکلی که متحمل می شود نیز بیشتر است و در نتیجه آسیب بیشتری در هر چرخه ایجاد می شود.