L'evoluzione del litio è il principale problema di guasto affrontato dalle batterie agli ioni di litio durante la ricarica a bassa temperatura. A causa della bassa velocità di diffusione degli ioni di litio nella fase solida delle particelle di grafite e nella fase liquida dell'elettrolita a basse temperature, la polarizzazione negativa aumenta durante la carica e si verifica l'evoluzione del litio e il litio metallico precipitato viene diviso direttamente in litio reversibile coinvolto nella reazione di scarica della batteria e nel litio irreversibile generato dalla reazione con l'elettrolita ("litio morto"). I risultati mostrano che il "litio morto" provoca direttamente la perdita di litio attivo e può anche causare la perdita di sostanze attive e l'aumento dell'impedenza. Con l'aumento del numero di cicli, il potenziale minimo della carica negativa aumenta, l'intervallo SOC di carica e scarica si restringe, l'analisi del litio viene inibita e l'attenuazione della capacità del ciclo diventa relativamente stabile. Si è scoperto che il meccanismo di decadimento dell'evoluzione del litio per la capacità del ciclo è diverso a seconda della temperatura. La precipitazione del litio metallico a temperatura più bassa produce più "litio morto", con conseguente maggiore perdita di litio attivo e un maggiore decadimento della capacità del ciclo. Lo studio delle prestazioni ciclistiche a 5 ℃ ha mostrato che l'abbassamento della capacità si è verificato dopo 20 settimane di ciclismo, il che è stato attribuito alla formazione di depositi sulla superficie dell'elettrodo di grafite negativo causati dall'evoluzione di tracce di litio, che hanno riempito i pori sull'elettrodo negativo. superficie dell'elettrodo e bloccato la diffusione degli ioni di litio all'interno dell'elettrodo in fase liquida.

Sono stati studiati l'evoluzione del litio e il comportamento di dissoluzione della batteria al litio ferro fosfato durante la carica e la scarica a bassa temperatura. Sono stati analizzati il ​​cambiamento morfologico, la distribuzione degli elementi e la composizione superficiale dell'elettrodo negativo della batteria smontata dopo carica e scarica a bassa temperatura. Sono state studiate le prestazioni di carica e scarica e le prestazioni del ciclo della batteria dopo carica e scarica a bassa temperatura, nonché il meccanismo che influenza l'evoluzione irreversibile del litio.

Le principali conclusioni sono le seguenti:
1. A bassa temperatura, la reazione di evoluzione del litio si verifica nell'elettrodo negativo della batteria al litio ferro fosfato durante la carica, la precipitazione del litio metallico durante lo stoccaggio non viene incorporata nella grafite e la reazione di dissoluzione elettrochimica avviene durante la scarica. In base al comportamento di dissoluzione del litio della batteria a bassa temperatura, vengono calcolate la capacità di evoluzione del litio reversibile, la capacità di evoluzione del litio irreversibile e la capacità di evoluzione del litio totale. I risultati mostrano che la percentuale di capacità di evoluzione irreversibile del litio è maggiore quando la capacità di evoluzione totale del litio è maggiore e la proporzione di capacità di evoluzione irreversibile del litio è maggiore nell'intervallo di temperature più basso.
2. Dopo lo smontaggio della batteria carica-scarica a bassa temperatura, si è riscontrato che la morfologia dell'elettrodo negativo non è cambiata in modo significativo a 5 â, ma le sostanze contenenti ossigeno erano distribuite negli strati superficiali, superficiali e interni, principalmente in i pori tra le particelle di grafite; A -8 ℃ e -12 ℃, la superficie dell'elettrodo negativo era ricoperta da composti contenenti ossigeno e la morfologia e la distribuzione degli elementi dello strato interno dell'elettrodo erano sostanzialmente invariate. L'analisi mostra che una leggera reazione di evoluzione del litio si verifica in tutte le regioni dell'elettrodo negativo quando si carica a 5 â, mentre la reazione di evoluzione del litio si verifica principalmente sulla superficie dell'elettrodo negativo quando si carica a -12 â.
3. La capacità di carica e scarica della batteria diminuisce dopo carica e scarica a bassa temperatura e la capacità diminuisce in modo più significativo con la diminuzione della temperatura di carica e scarica; Dopo la carica e la scarica a 5 â, il decadimento della capacità della batteria è più rapido di quello della batteria originale a un ciclo di 0,5 C e la batteria a temperatura inferiore è migliore di quella della batteria originale a un ciclo di 0,5 C. Dopo la carica e la scarica a bassa temperatura, la diminuzione della capacità della batteria è dovuta principalmente alla perdita di litio attivo. Dopo la carica e la scarica a una temperatura inferiore, la perdita di litio attivo è più grave, il potenziale minimo di impatto del litio della grafite negativa della batteria aumenta, l'intervallo di impatto del litio si riduce e le prestazioni del ciclo sono migliori. Dopo la carica e la scarica a 5 â, la capacità del ciclo della batteria diminuisce più rapidamente, poiché il litio non solubile modifica la distribuzione degli elementi, la struttura dei pori e la composizione superficiale dell'elettrodo negativo e la stabilità della pellicola SEI è scarsa e la polarizzazione aumenta notevolmente durante il processo del ciclo.