리?? 배터리의 첫 번째 주기의 효율성: 원칙, 영향을 미치는 요인 및 개선 방법의 상세한 설명

리?? 배터리의 첫 번째 주기의 효율성: 원칙, 영향을 미치는 요인 및 개선 방법의 상세한 설명

I. 첫 번째 사이클 효율성의 정의와 중요성

• 정의: 첫 번째 사이클 효율 (첫 번째 사이클 콜롬브 효율, FCCE) of lithium batteries refers to the ratio of the amount of lithium ions actually intercalated into the negative electrode to the amount of lithium ions extracted from the positive electrode during the first charge보통 비율로 표현됩니다.
• 중요성: 첫 번째 사이클 효율은 배터리 성능을 측정하는 핵심 지표 중 하나이며 배터리의 에너지 밀도, 사이클 수명 및 안전에 직접적으로 영향을줍니다.더 높은 첫 번째 사이클 효율은 더 높은 에너지 사용량과 덜 돌이킬 수없는 용량 손실을 의미합니다..

제1주기 효율성의 원칙

1. 리?? 이온의 융합 및 융합 제거:
   • 첫 번째 충전 중에 리?? 이온은 양전자 물질에서 추출되어 전해질을 통과하고 음전자 물질로 얽혀 있습니다.
   • 첫 번째 방전 중에 리?? 이온은 음전도에서 분리되어 양전도로 돌아갑니다.
   • 첫 번째 사이클 효율은 이 리?? 이온 전송 과정의 효율을 반영합니다.
2. 돌이킬 수 없는 생산량 손실:
   • 첫 번째 충전 중에, 일부 리?? 이온은 음전자의 표면에 고체 전해질 간 фаза (SEI) 필름을 형성하여 돌이킬 수없는 용량 손실을 초래합니다.
   • SEI 필름의 형성은 부정 전극 물질을 전해질에 의한 추가 침식으로부터 보호 할 수 있기 때문에 필요하지만 첫 번째 사이클 효율도 감소합니다.

제1주기 효율성에 영향을 미치는 요인

1. 전극 재료:
   • 양극물질: 서로 다른 양극물질 (리?? 철포스фат, 삼성물질 등) 은 다른 리?? 이온 추출 능력과 구조적 안정성을 가지고 있습니다. 예를 들어리?? 철포스페이트의 첫 번째 사이클 효율은 일반적으로 3차 물질보다 높습니다..
   • 부정 전극 물질: 음전지 물질의 표면 특성 및 구조는 SEI 필름의 형성에 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어,그래피트 음전자의 첫 번째 사이클 효율은 일반적으로 실리콘 기반 음전자보다 낮습니다., 그러나 실리콘 기반의 음 전극의 팽창 문제는 추가로 해결되어야합니다.
2. 전해질:
   • 전해질의 구성과 성질은 리?? 이온의 전송 효율과 SEI 필름 형성에 직접 영향을줍니다. 예를 들어,특정 전해질 첨가물이 추가되면 SEI 필름의 안정성을 향상시킬 수 있습니다, 따라서 첫 번째 사이클 효율을 높입니다.
3. 배터리 제조 과정:
   • 전극 잎 설계: 전극 잎의 두께, 부도성 및 코팅 균일성은 리?? 이온의 전송 경로와 확산 효율에 영향을 미칩니다.
   • 배터리 조립: 배터리 조립 과정 (회전, 용접 등) 은 전극 간의 접촉과 전해질의 습성에도 영향을 미친다.
4. 환경 조건:
   • 온도는 첫 번째 사이클 효율에 상당한 영향을 미칩니다. 더 높은 온도는 리?? 이온의 확산을 가속화 할 수 있지만 부작용의 증가로 이어질 수도 있습니다.
   • 습도와 불순물은 전해질의 안정성에 영향을 줄 수 있으며, 따라서 첫 번째 사이클 효율에 영향을 줄 수 있습니다.

IV. 첫 번째 주기의 효율성을 향상시키는 방법

1. 전극 재료 최적화:
   • 표면 변경: SEI 필름의 형성을 줄이기 위해 표면 코팅 또는 나노 구조로 음전지 물질의 표면 특성을 개선합니다.
   • 복합재료: 실리콘과 탄소의 높은 용량과 탄소의 안정성을 결합하여 첫 번째 사이클 효율을 향상시키는 실리콘-탄소 복합 음전도와 같은 새로운 복합 물질을 개발합니다.
2. 전해질 조리법 의 개선:
   • 첨가물: SEI 필름의 안정성과 균일성을 향상시키기 위해 특정 전해질 첨가물 (영장 형성 물질, 항산화 물질 등) 을 첨가합니다.
   • 새로운 전해질: 리?? 이온의 전송 효율을 향상시키기 위해 고전압, 고 안정성 전해질을 개발합니다.
3. 배터리 제조 공정 최적화:
   • 전극 잎 설계: 리?? 이온의 확산 효율을 향상시키기 위해 전극 판의 두께, 부도성 및 코팅 프로세스를 최적화합니다.
   • 배터리 조립: 배터리 조립 과정을 개선하여 전극 사이의 좋은 접촉과 전해질의 완전한 습기를 보장합니다.
4. 환경 조건 을 통제 하는 것:
   • 온도 조절: 높은 온도로 인한 부작용을 피하기 위해 적절한 온도 범위 내에서 배터리 제조 및 테스트를 수행합니다.
   • 습도 조절: 전해질에 대한 불순물의 영향을 줄이기 위해 낮은 습도 환경에서 배터리를 제조합니다.

V. 요약