LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/Si-C软包装电池循环失效分析

摘要

以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)/硅-石墨(Si-C)软包装电池作为研究对象,通过平均电压、dQ/dU曲线、SEM、透射电子显微镜(TEM)、XRD和X射线能谱仪(EDS)等方法,研究软包装电池常温循环失效的原因.NCM622/Si-C软包装电池以1 C在3.0～4.3 V循环300次,容量保持率为79.1％,循环过程中电池整体厚度逐渐增大,全荷电态下循环300次,厚度较循环前增加11.25％,主要由负极膨胀引起.在循环过程中,NCM622正极材料晶体结构保持完整,但有活性物质颗粒出现微裂纹;Si-C负极嵌锂膨胀、脱锂收缩,使硅颗粒破碎,负极材料表面固体电解质相界面(SEI)膜不断修复生长,从而消耗可逆的活性锂,这是电池循环容量衰减的主要原因.