ผลของการชาร์จอย่างรวดเร็วต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียม

การประยุกต์ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้ปรับปรุงวิถีชีวิตของผู้คนอย่างมากอย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสังคมสมัยใหม่ ผู้คนจึงต้องการความเร็วในการชาร์จที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นการวิจัยเกี่ยวกับการชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งความหนาแน่นของพลังงานสูงนี้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเทคโนโลยีการชาร์จเร็วจะมีโอกาสนำไปใช้ในวงกว้างในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พกพา เครื่องมือไฟฟ้ากำลังสูง และยานพาหนะไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม การวิจัยการชาร์จแบบเร็วในปัจจุบันถูกขัดขวางด้วยอุปสรรคมากมาย เช่น วิวัฒนาการของลิเธียมในด้านขั้วลบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน เราต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของวัสดุอิเล็กโทรดในระหว่างกระบวนการบวกและลบ

เมื่อเร็วๆ นี้ Dr. Tanvir R. Tanim จากสหรัฐอเมริกาได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่เกี่ยวข้องบทความนี้รวมการวิเคราะห์ทางเคมีไฟฟ้า แบบจำลองความล้มเหลว และการแสดงลักษณะเฉพาะหลังการทดสอบ เพื่อศึกษาผลกระทบของการชาร์จอย่างรวดเร็ว (XFC) ต่อวัสดุแคโทดที่หลายสเกลตัวอย่างการทดลองประกอบด้วย 41 G/NMCกระเป๋าใส่แบตเตอรี่.อัตราการชาร์จเร็ว (1-9 C) และหมุนเวียนได้ถึง 1,000 ครั้งในสถานะการชาร์จพบว่าในช่วงแรกของวงจร ปัญหาของขั้วไฟฟ้าบวกมีน้อยมาก แต่เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ขั้วไฟฟ้าขั้วบวกมีรอยแตกที่เห็นได้ชัดและมาพร้อมกับกลไกการล้า ความล้มเหลวของขั้วบวกเริ่มเร่งตัวขึ้นในระหว่างวัฏจักรนี้ โครงสร้างหลักของอิเล็กโทรดขั้วบวกยังคงไม่เสียหาย แต่สามารถสังเกตได้ว่าอนุภาคบนพื้นผิวได้รับการปรับโครงสร้างใหม่อย่างมีนัยสำคัญ

จากการวิเคราะห์พบว่าแม้ในอัตราที่ต่ำมาก ความลึกของประจุที่สูงขึ้นจะทำให้ความจุของแคโทดลดลงสาเหตุหลักเป็นเพราะความลึกของการชาร์จที่สูงทำให้ความเค้นที่เกิดขึ้นภายในอนุภาคอิเล็กโทรดขั้วบวกเพิ่มขึ้น ดังนั้นการเสียรูปที่เกิดขึ้นจึงมีมากขึ้น ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อรอบมากขึ้น