Літій-іонний акумулятор широко використовується для портативних пристроїв і електромобілів і вважається найбільш перспективним джерелом живлення для заміни викопного палива.
Зменшення ємності літій-іонних акумуляторів тісно пов’язане з умовами використання, такими як швидкість заряду та розряду, напруга відключення, глибина розряду (DOD), стан заряду (SOC) і температура навколишнього середовища, які усі вони впливають на продуктивність і термін служби літій-іонних батарей.
Досліджено вплив різних швидкостей розряду на старіння LiFePO4/графітових повних елементів. Швидкість зниження повної ємності елемента прискорюється за рахунок збільшення швидкості розряду. Однак, коли швидкість розряду перевищує 3,0C, механізм деградації повного елемента змінюється.
Завдяки розбиранню свіжих і старих повних елементів можна зробити висновок, що внутрішня ємність графітового анода в основному пов’язана з плівкою SEI на його поверхні.
Необоротне споживання активного літію внаслідок утворення та розвитку плівки SEI є основною причиною зниження ємності повного елемента, який старіє при відносно низькій швидкості розряду. Коли швидкість розряду становить 4,0°C і 5,0°C, швидкість зменшення ємності зберігається на порівняно високому рівні, оскільки плівка SEI на аноді може розірватися та стати нестабільною після швидкого вилучення іонів літію з високою швидкістю. Крім того, швидкість розпаду ємності збільшується в більш пізній період циклу, що пояснюється деградацією активних матеріалів. Погіршення продуктивності електрода LiFePO4 і нестабільної плівки SEI вказує на те, що механізм деградації змінюється, коли повні елементи старіють при високій швидкості розряду. Крім того, висока швидкість розряду має несприятливий вплив на продуктивність графітових анодів, а також може збільшити внутрішній опір повного елемента, що шкодить здатності високошвидкісного розряду.
Підсумовуючи, високі швидкості розряду можуть призвести до швидкого зменшення повної ємності клітини та зміни механізму деградації. Отже, коли швидкість розряду перевищує або дорівнює 4,0C, її не можна використовувати для прискорення старіння LiFePO4/графітових елементів.
