由于100%SOC電池陰極片含鋰量非常低(~0.25%),故損失的活性鋰離子主要沉積于陽極。在100%SOC高溫存儲(chǔ)中,陽極長期處于嵌鋰、電位非常低的狀態(tài),電解液很容易在其表面發(fā)生還原反應(yīng),消耗鋰離子,生成含鋰的副反應(yīng)產(chǎn)物。為了確定陽極表面可溶性鋰的組成,對100%DOD電池的拆解陽極進(jìn)行電位滴定,結(jié)果見表 2。
陽極表面以碳酸鹽形態(tài)存在的Li元素隨著存儲(chǔ)時(shí)間延長而增加(見表2),表明電池存儲(chǔ)過程中生成了大量無機(jī)鋰鹽組分。無機(jī)鹽是溶劑還原反應(yīng)的重要產(chǎn)物,是電池存儲(chǔ)過程中電解液大量分解所致。
2.2.4 電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
電化學(xué)阻抗譜(EIS)(見圖5)中,雖然陰極Rct隨高溫存儲(chǔ)時(shí)間延長而增大[圖5(a)],但陰極Rct較小,對電池內(nèi)阻影響也較小。陽極EIS[圖5(b)]RSEI隨存儲(chǔ)時(shí)間變化不明顯,但Rct隨存儲(chǔ)時(shí)間延長而顯著增加。由于高溫存儲(chǔ)過程中電解液副反應(yīng)產(chǎn)物沉積于石墨表面,陽極比表面積隨存儲(chǔ)時(shí)間增加而減小,存儲(chǔ)0、181和575d電池陽極比表面積分別為3.42、2.97和1.84cm2/g。陽極比表面積下降使發(fā)生在陽極表面的電化學(xué)反應(yīng)活性減小,導(dǎo)致陽極/電解液表面的電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct增大。
圖5 扣式電池電化學(xué)阻抗譜
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