Varðandi ákjósanlega litíumjónarafhlöðu mun afkastagetujafnvægið ekki breytast meðan á lotunni stendur og upphafsgetan í hverri lotu ætti að vera ákveðið gildi. En í raun og veru er staðan miklu flóknari. Öll hliðarviðbrögð sem geta birst eða neytt litíumjóna geta valdið breytingum á afkastagetu rafhlöðunnar. Þegar afkastagetujafnvægi rafhlöðunnar breytist er þessi breyting óafturkræf og getur safnast upp í gegnum margar lotur, sem hefur alvarleg áhrif á afköst rafhlöðunnar. Áhrif.
Það eru margir þættir sem hafa áhrif á endingartíma litíumjónarafhlöðu, en undirliggjandi rót orsökin er sú að litíumjónum sem taka þátt í orkuflutningi fækkar stöðugt. Það skal tekið fram að heildarmagn litíumþátta í rafhlöðunni hefur ekki minnkað, en virkjaðar litíumjónir eru færri. Þeir eru fangelsaðir á öðrum stöðum eða athafnaleiðir eru lokaðar og þeir geta ekki frjálslega tekið þátt í hringrás ákæru og útskriftar.
Síðan, svo framarlega sem við komumst að því hvert þessar litíumjónir sem eiga að taka þátt í redoxhvarfinu fara, getum við fundið út hvernig afkastagetu minnkar og við getum gripið til markvissra ráðstafana til að tefja fyrir afkastagetuþróun litíumjónarafhlöðu . Bættu líftíma litíumjónarafhlöðu.
1. Útfelling málmlitíums
Með fyrri greiningu skiljum við að málmform litíums ætti ekki að vera til í litíumjónarafhlöðum. Litíum frumefni er annað hvort til í formi málmoxíða, kolefnis-litíum efnasambanda eða í formi jóna.
Útfelling málmlitíums á sér venjulega stað á yfirborði neikvæða rafskautsins. Af ákveðnum ástæðum, þegar litíumjónir flytjast yfir á yfirborð neikvæða rafskautsins, fara sumar litíumjónir ekki inn í virka efni neikvæða rafskautsins til að mynda stöðug efnasambönd. Þess í stað fá þeir rafeindir og setjast á yfirborð neikvæða rafskautsins til að verða málmískt litíum, og taka ekki lengur þátt í síðari hringrásarferlinu, sem leiðir til þess að afkastageta minnkar.
Þetta ástand stafar almennt af nokkrum ástæðum: hleðsla fer yfir stöðvunarspennu; hleðsla á háum hraða; ófullnægjandi neikvætt rafskautsefni. Þegar ofhleðsla eða neikvæða rafskautsefnið er ófullnægjandi getur neikvæða rafskautið ekki tekið við litíumjónum sem flytjast frá jákvæða rafskautinu, sem leiðir til útfellingar málmlitíums. Þegar hleðsla er á miklum hraða komast of margar litíumjónir í neikvæða rafskautið á stuttum tíma, sem veldur stíflu og útfellingu.
Útfelling litíums úr málmi mun ekki aðeins valda lækkun á líftíma hringrásarinnar, heldur mun það í alvarlegum tilfellum einnig valda skammhlaupi á jákvæðu og neikvæðu rafskautunum, sem veldur alvarlegum öryggisvandamálum.
Til að leysa þetta vandamál er nauðsynlegt að hafa hæfilegt hlutfall af jákvæðum og neikvæðum rafskautsefnum og á sama tíma stranglega takmarka notkunarskilyrði litíumjónarafhlöðu til að koma í veg fyrir að farið sé yfir notkunarmörkin. Auðvitað, frá og með afköstum gengisins, er einnig hægt að bæta líftíma hringrásarinnar að hluta.
2. Niðurbrot bakskautsefna
Þrátt fyrir að litíum-innihaldandi málmoxíðið sem notað er sem bakskautsefni hafi nægan stöðugleika, mun það halda áfram að brotna niður við langtímanotkun og sum rafefnafræðileg óvirk efni (eins og Co3O4, Mn2O3, osfrv.) og sumar eldfimar lofttegundir munu birtast. Afkastagetujafnvægi milli rafskauta eyðileggst, sem veldur óafturkræfu tapi á afkastagetu.
Þetta ástand er sérstaklega augljóst þegar um ofhleðslu er að ræða og stundum getur ofbeldisfull niðurbrot og gaslosun átt sér stað, sem hefur ekki aðeins áhrif á getu rafhlöðunnar heldur skapar einnig alvarlega öryggisáhættu.
Auk þess að takmarka stranglega hleðsluspennu rafhlöðunnar, er bætt efnafræðilegan stöðugleika og hitastöðugleika bakskautsefnisins einnig framkvæmanleg aðferð til að draga úr hraða líftíma minnkunar.
