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深度：钛酸锂电池的气胀原理和解决对策

来源：

时间：2018-09-04 20:03:04

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深度：钛酸锂电池的气胀原理和解决对策　　LTO 电池气胀的影响因素和机理　　水分　　LTO材料由于其表面特殊性，纳米级的颗粒非常容易吸水，且难以除去，下面是LTO表面吸水和CO2的

　　LTO 电池气胀的影响因素和机理

　　水分

　　LTO材料由于其表面特殊性，纳米级的颗粒非常容易吸水，且难以除去，下面是LTO表面吸水和CO2的反应原理示意图

深度LTO电池的气胀原理和解决对策

　　主要反应如下，使LTO表面生成了LiOH和LiCO3

深度LTO电池的气胀原理和解决对策

　　不同水分含量对LTO电池产气的影响

深度LTO电池的气胀原理和解决对策

　　可以看出随着水分含量的升高，电池的产气量越来越多，在首次化成中，普通石墨电极中的水在电位 1. 2 V 附近分解，而 LTO 电极中吸收的水分在化成后可能依旧存在，主要是其LTO 的工作电位高于1.3V，残留的水与电解液中的 PF6-反应生成POF3，POF3化学催化了碳酸酯分解，进而产生了CO2，这是气胀的主要气体来源。

　　当正极电位达到 3. 5 V以上时，导电剂或是LFP上包覆的 C 被氧化生成CO2，OH-与EC或PC类等碳酸酯的反应产物并结合CO2就生成了沉积在LTO表面的烷基碳酸脂类的低聚物，该低聚物是导致LTO电池循环性能恶化的主要原因。

　　电解液在LTO表面的还原分解

　　LTO电池产生的气体主要成分包括H2、CO、CO2 及小分子的烷烃、烯烃等，因此有机溶剂在LTO电极上的催化分解反应被认为是电池气胀的主要来源。

　　反应机理如下图