Investigation on lithium-ion battery degradation induced by combined effect of current rate and operating temperature during fast charging

淡出 电池(电) 电解质 材料科学 工作温度 降级(电信) 容量损失 电极 锂离子电池 锂(药物) 电化学 电镀(地质) 化学工程 分析化学(期刊) 化学 电气工程 计算机科学 热力学 色谱法 功率(物理) 地球物理学 物理化学 内分泌学 医学 工程类 地质学 物理 操作系统
作者
Junpu Qu,Zhuangde Jiang,J.F. Zhang
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:52: 104811-104811 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.est.2022.104811
摘要

Operating temperature and current rate are the main parameters that induce lithium-ion battery (LIB) degradation during the fast-charging process. In this study, fast-charging degradation was investigated using a commercial 18650 Nickel-Manganese-Cobalt battery at different charging current rates (C-rates) and operating temperatures. The degradation process was evaluated using electrochemical impedance spectroscopy and incremental capacity analysis. The electrode morphology change was investigated via a multiscale post-mortem analysis. The battery degradation mechanism at different C-rates and temperatures was characterized, and the coupled effects of the C-rate and operating temperature on the battery capacity fade were determined. With increasing operating temperatures, the most significant factor influencing the battery capacity fade changed gradually from lithium plating to the growth of the solid-electrolyte interface (SEI). An experimental analysis revealed that the battery capacity fade at the higher C-rates can be alleviated to some extent by employing higher operating temperatures. In comparison, the capacity fade at lower C-rates accelerated with increasing operating temperature. The changing and position shifting of the peaks in the incremental capacity curves were analyzed. It was found in the post-mortem analysis that the fast charging degradation was embodied in the macroscopic detachment of electrode material, the microscopic cracking of electrode particle, the SEI growth, the lithium plating, and the structural change of layered material crystal. The results of this study provide insight into the development of fast-charging strategies and the design of battery management systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天将明完成签到 ,获得积分10
刚刚
桢桢树完成签到 ,获得积分10
刚刚
康康完成签到 ,获得积分10
6秒前
dajiejie完成签到 ,获得积分10
7秒前
仿真小学生完成签到,获得积分10
8秒前
蓝桉凯完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
何校完成签到,获得积分10
12秒前
orixero应助super采纳,获得10
14秒前
蓝意完成签到,获得积分0
17秒前
chutong12345完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
23秒前
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
32秒前
滋滋发布了新的文献求助10
37秒前
super发布了新的文献求助10
38秒前
小白天钓鱼完成签到 ,获得积分10
39秒前
jscr完成签到,获得积分10
40秒前
珂珂完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
jctyp完成签到,获得积分10
45秒前
吉祥高趙完成签到 ,获得积分10
46秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
47秒前
chenying完成签到 ,获得积分0
50秒前
momo102610完成签到,获得积分10
54秒前
haochi完成签到,获得积分10
54秒前
万能图书馆应助滋滋采纳,获得10
55秒前
章鱼小丸子完成签到 ,获得积分10
55秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
58秒前
ZLY完成签到,获得积分10
59秒前
光亮面包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小丸子博士完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ken131完成签到 ,获得积分0
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
行云流水完成签到,获得积分10
1分钟前
马香芦完成签到,获得积分10
1分钟前
等待半烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
可见光通信专用集成电路及实时系统 500
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4881004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4167294
关于积分的说明 12927836
捐赠科研通 3926491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2155144
邀请新用户注册赠送积分活动 1173399
关于科研通互助平台的介绍 1078075