鋰電池鋰枝晶形成原因

鋰枝晶是影響可充電蓄電池容量與安全性下降的因素之一，那是什麼因素導致它形成的呢？

鋰電池鋰枝晶形成原因

一、電極表面不均勻

造成電極表面不均的原因有：單電極塗布不均，兩極重量差別較大，活性物質含有雜質等等。表面粗糙度越大，越有利於鋰枝晶的形成。

二、鋰離子濃度梯度及分佈

鋰離子從正極材料中脫出後，穿過電解液和隔膜，嵌入負極。在充電過程中，正極鋰離子濃度不斷升高，負極鋰離子濃度逐漸減小，在電流密度大的稀溶液中，離子濃度可視為0，表明負極形成局部空間電荷，並生成枝晶，枝晶結構生長速度和電解液中離子偏移速率相同。

三、過放

在放電過程中，負極鋰離子濃度逐步增高，正極鋰離子濃度緩慢變小，當深度放電時，由於負極接收鋰離子數量與擴散能力有限，所以剩餘的鋰離子將游離該極表面，並析出。

四、極化

在負極漏銅箔的地方，由於極化小，易鋰合金化，易析鋰。

五、電流密度

電流密度減小，可以在一定程度上延緩枝晶鋰的生長。

鋰枝晶形成除了上面的原因外，還有環境溫度、正負極片間有氣體接觸不好、負極電解液浸潤不好，SEI膜、電解液種類、正負極之間有效距離等。

針對上面的問題，因如何避免呢？1、控制電極表面的平整度；2、負極顆粒尺寸要小於臨界熱力學半徑；3、調控電沉積物的潤濕性；4、限制電鍍電位低於臨界值；5、向電解液中添加劑，防止與妒忌發生副反應；6、用高強度凝膠/固體電解質取代電解液；7、為負極表面添加保護層。

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