鉅大LARGE | 點擊量：2045次 | 2020年09月09日
鋰離子電池組細裂紋造成的原因是什么
鋰離子電池組正極材料在充放電的過程中，體積會發生變化，Ni含量越高，體積膨脹的比例越大。裂紋的出現還依賴充放電截止電勢的大小,所以通常高鎳系層狀氧化物正極的工作電壓(相關于鋰金屬負極)不超過4.1V，目的是為了保證不發生不可逆相變,減小內應力。
晶體上的裂紋和晶體之間的分離，使得高鎳三元材料正極晶粒必然要承受更大的體積變量。體積循環變動的過程中，一次晶粒內部的晶界之間可能出現裂紋，而晶粒與晶粒之間的額距離也會逐步拉大，出現部分晶粒離開正極獨立存在的現象。更多的晶面與電解液接觸，形成更多的SEI膜，消耗了電解質和活性材料的同時，新增了鋰離子電池組中鋰離子在電極上擴散的電阻。
鋰離子電池組
減弱單體電壓范圍內的相變趨勢，是抑制微裂紋的方法。研究者目前的重要方向如下。
1.抑制陽離子混排的鎂離子摻雜，包含鎂離子的晶格，膨脹的方向大體一致，可以起到抑制微裂紋的用途；
2.將NCM811鋰離子電池組材料制備成內部均勻嵌入Li2MnO3結構單元的兩相復合材料，可以減弱體積變化。
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