18650型柱状锂离子电池的容量衰减机理

摘要

研究18650商业化锂离子全电池在常温条件下的容量衰减机理。结果表明，经过500次循环后，18650柱状电池的容量衰减率为12.91%；对经循环后的电池采用XRD、SEM、EIS和CV进行表征。电化学交流阻抗图谱表明，随着循环的进行，电池的电阻特别是电荷转移电阻逐渐增加；同时，循环伏安测试表明，在循环的后期，电池的锂离子脱嵌可逆性能下降，导致容量衰减。这是因为，在正、负极材料界面处发生电解液与电极材料副反应，反复形成固态电解质界面膜。同时，副反应产物沉积一部分沉积在隔膜上，堵塞隔膜孔，阻碍锂离子的穿梭。因此，锂离子在正负极间的移动阻力增大，导致电池的容量衰减和电位衰减。