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由上图可知,添加2%VC的电池截止电压分别为4.1V、4.2V、4.3V、4.4V时,电池循环70次后其容量维持率分别为98%、98%、91%、88%。而添加PES211的电池在循环仅仅40次后,容量维持率就降为91%、82%、82%、74%。
重要的是:在之前的实验中,添加PES211的NCM424/石墨和NCM111/石墨体系电池循环寿命要比添加2%VC的要好。这就引发这样的假设:在高镍材料体系中,电解液添加剂对电池寿命影响很大。
从以上数据也可以看出,高电压下的循环寿命比低电压下循环寿命差很多。通过对极化、△V和循环次数进行拟合函数,得到下图:
可以看出,在低截止电压下循环,电池△V较小,而电压升高到4.3V以上时,△V急剧升高,电池极化加重,这就大大影响了电池的寿命。从图中也可以看出,VC和PES211的△V变化速率是不同的,这进一步验证了电解液添加剂不同,电池极化程度、速度也是不同的。
利用等温微量热法对电池的寄生反应概率进行分析,通过提取极化、熵、寄生热流等参数,与rSOC做出函数关系,如下图所示:
图中显示在4.2V电压之上,寄生热流突然升高,这是因为在高电压下高度脱锂的正极表面极易与电解液发生反应。这也解释了为什么充放电电压越高电池容量维持率下降越快。
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