Определены пути деградации, зависящие от электролита, в литий-ионных батареях
Исследование показывает, как условия электролита влияют на пути деградации литий-ионных батарей, что сказывается на их сроке службы и производительности.
Зависимая от электролита изменчивость срока службы представляет собой значительные проблемы для устойчивого развертывания литий-ионных батарей, приводя к преждевременному выходу из строя и увеличению спроса на материалы. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, рассматривается, как изменения условий электролита влияют на пути деградации в условиях ускоренной деградации.
Используя индивидуальные многослойные пакетные элементы, исследователи изменили соотношение этиленкарбоната и диметилкарбоната, концентрацию литийгексафторфосфата и количество электролита. Они обнаружили, что изменения в соотношении растворителей приводят к различным траекториям срока службы в иначе сопоставимых элементах. Электрохимическая диагностика, газовый анализ и постмортемная интерфейсная характеристика показали, что эти различия связаны с ростом межфазного слоя, чувствительного к электролиту, паразитными реакциями и пространственно неоднородной деградацией поверхности.
Условия электролита и деградация
В исследовании учитываются зависимые от электролита транспортные и термодинамические свойства в физической модели деградации. Подход, основанный только на транспорте, не смог воспроизвести наблюдаемое разделение в траекториях удержания емкости. Однако введение минимальной электролиточувствительной доработки через эффективный транспортный параметр межфазы улучшило точность модели, особенно в случаях, богатых этиленкарбонатом. Эти результаты подчеркивают важность учета электролиточувствительной деградации интерфейса для надежного прогнозирования срока службы литий-ионных батарей.
