Investigation of lithium-ion battery nonlinear degradation by experiments and model-based simulation

材料科学 电池(电) 降级(电信) 电镀(地质) 锂(药物) 电化学 非线性系统 容量损失 离子 锂离子电池 多孔性 电极 化学工程 复合材料 热力学 化学 电子工程 物理化学 地球物理学 内分泌学 工程类 功率(物理) 量子力学 医学 物理 有机化学
作者
Heze You,Xueyuan Wang,Jiangong Zhu,Bo Jiang,Guangshuai Han,Xuezhe Wei,Haifeng Dai
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:65: 103083-103083 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.103083
摘要

Understanding the lithium-ion battery (LIB) nonlinear degradation is essential for battery full-lifespan usage and management. In this study, LIBs are cycled under conditions of low-temperature and high-current charging respectively. By designing a multi-battery parallel aging experiment, the evolution process and changing regulation of lithium ions (Li-ions) loss are quantified. The amount of irreversible lithium loss caused by two side reactions, i.e., the side reaction of SEI film growth and irreversible lithium plating, within the full lifespan of LIBs is measured and analyzed, which reveals that irreversible lithium plating is the dominant reason causing the battery nonlinear degradation. With the quantitative results above, an electrochemical aging coupled model is established, which agrees well with the experimental nonlinear aging. Furthermore, a simulation of the battery secondary capacity diving is conducted, and the formation of the nonlinear aging mechanism is revealed. A porosity reduction theory is proposed, in which the capacity diving of the battery is caused by the exponential growth of irreversible lithium plating, while the exponential growth phenomenon is due to the positive feedback loop formed by the porosity reduction of the negative electrode and the irreversible lithium plating.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
holic完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
熊熊发布了新的文献求助10
刚刚
yan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
kathy发布了新的文献求助10
2秒前
迟大猫应助科研小民工采纳,获得10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
zz完成签到,获得积分10
2秒前
坦率书本发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
追寻飞风完成签到,获得积分10
3秒前
十五发布了新的文献求助10
4秒前
MrX完成签到,获得积分10
4秒前
希望天下0贩的0应助木光采纳,获得10
4秒前
w2503发布了新的文献求助10
5秒前
不秃头完成签到,获得积分10
5秒前
登登发布了新的文献求助10
6秒前
ping完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助荷属安采纳,获得10
6秒前
123lura给123lura的求助进行了留言
7秒前
SSSYYY完成签到,获得积分10
7秒前
星海发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
CCC完成签到,获得积分10
8秒前
starkisses完成签到,获得积分10
8秒前
方方完成签到 ,获得积分10
9秒前
ydc完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
羽墨完成签到,获得积分10
10秒前
积极乐观阳光开朗完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
雷霆康康完成签到,获得积分10
11秒前
十五完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
xlz110完成签到,获得积分10
12秒前
那年完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3661305
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3222424
关于积分的说明 9745270
捐赠科研通 2931993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1605350
邀请新用户注册赠送积分活动 757854
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734569