锂离子电池老化轨迹中的“拐点”
应用物理
2022-06-23 v1 材料科学
摘要
锂离子电池可使用多年，但有时会表现出严重的非线性快速退化，极大限制电池寿命。本工作中，我们综述了关于锂离子电池老化轨迹中“拐点”的已有研究。我们首先综述拐点的定义以及可导致拐点的三类“内部状态轨迹”（称为雪球型、隐藏型与阈值型轨迹）。接着讨论六条拐点“路径”，包括析锂、电极饱和、电阻增长、电解液与添加剂耗尽、渗流受限连通性以及机械变形——其中部分路径的内部状态轨迹带有电化学上不可探测的信号。我们还确定了拐点的关键设计与使用敏感性。最后，我们讨论拐点建模与预测的挑战争议与机遇。我们的发现阐明了锂离子电池退化的复杂性与微妙性，可助力学术界与工业界改善电池寿命的努力。
引用
@article{arxiv.2201.02891,
title = {"Knees" in lithium-ion battery aging trajectories},
author = {Peter M. Attia and Alexander Bills and Ferran Brosa Planella and Philipp Dechent and Gonçalo dos Reis and Matthieu Dubarry and Paul Gasper and Richard Gilchrist and Samuel Greenbank and David Howey and Ouyang Liu and Edwin Khoo and Yuliya Preger and Abhishek Soni and Shashank Sripad and Anna G. Stefanopoulou and Valentin Sulzer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02891},
year = {2022}
}
备注
Submitted to the Journal of the Electrochemical Society