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    发表时间/2023-02-01
  • 锂电池胀气鼓包的原因有哪些

      钛酸锂电池胀气行业有三种表现:一是钛酸锂材料容易吸水,吸收的水容易变成结晶水。烘烤电池极片和电芯时,水分不易除去,导致结晶水与电解液反应产生气体;其次,电解液在钛酸锂电极表面具有较高的还原反应活性,钛酸锂颗粒表面可能存在催化活性位,催化电解液溶剂还原分解产生气体;第三,钛酸锂电极材料中可能存在TiO2相,TiO2可能对电解液有催化活性,会还原分解电解液产生气体。目前以上三种胀气机制都是基于推测,没有相关研究报道。


      在研究过程中发现,LTO电池不仅在化成过程中胀气严重,而且在后续的回收过程中也一直存在,严重阻碍了LTO电池的商业化进程。目前业内普遍认为LTO电池的膨胀问题主要是由于材料本身容易吸水造成的,但并没有确切的证据证明这种推测。学术界对LTO电池胀气现象的研究很少。一些研究人员认为,LTO材料在实际电压范围内(1V-3V)无法像碳阳极一样形成完整的SEI膜来抑制产气反应的进一步发生。因此,电解液在充放电过程中总是与LTO表面直接接触,导致电解液中的有机溶剂在LTO材料表面不断还原分解,这可能是LTO电池胀气的根本原因。


      众所周知,Li4Ti5012在0~3V有两个氧化还原电位,分别约为1.55和0.7。但大多数电解质溶剂在1.0以下不稳定,容易被还原分解。所以[文献]中指出,Li4Ti501胀气是1.0以下电解质的溶剂还原分解造成的。在Li4Ti501表面包覆一层碳膜,阻断其与电解液的接触,可以抑制其胀气。但在实际应用中发现,Li4Ti  5012即使工作在1.0V以上,如1~3V,仍然有严重的胀气现象,尤其是在高温(50以上)时。可见,导致Li4Ti5012膨胀的原因还有其他,这就需要对Li4Ti5012的膨胀机理进行深入研究。何等发现li4t  i5012的胀气是由于其颗粒表面与电解质溶剂即Li  02和[Li]反应而引起的。

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