تفكيك آليات تدهور بطاريات الليثيوم أيون

تقدم بطاريات الليثيوم أيون عادةً عدة عمليات تدهور، تشمل عملية تشكيل المرحلة الصلبة-الإلكتروليت المعقدة، والتي يمكن أن تؤدي إلى فشل ميكانيكي وحراري وكيميائي. طبقة المرحلة الصلبة-الإلكتروليت هي طبقة واقية تتشكل على سطح القطب الموجب. تتيح طبقة المرحلة الصلبة-الإلكتروليت حركة أيونات الليثيوم بينما تمنع الإلكترونات، وهو أمر ضروري لمنع حدوث قصور كهربائي في البطارية وضمان تشغيلها بشكل آمن. ومع ذلك، فإن آليات تشكيل المرحلة الصلبة-الإلكتروليت تقلل من سعة البطارية وطاقتها حيث تستهلك الأنواع الإلكتروليتية، مما يؤدي إلى فقدان غير قابل للعكس في المادة. علاوة على ذلك، من المهم فهم تفاعلات التدهور للبطاريات المستخدمة في المركبات الكهربائية، بهدف تحديد عمر البطارية، والتنبؤ وتقليل خسائر المواد، وتحديد الوقت المناسب للاستبدال. وعلاوة على ذلك، تعاني بطاريات الليثيوم أيون المستخدمة في المركبات الكهربائية من فئتين رئيسيتين من التدهور، وهما، بشكل خاص، تدهور التقويم وتدهور الدورة. هناك العديد من الدراسات حول تدهور البطاريات متاحة في الأدبيات، بما في ذلك ظواهر تدهور مختلفة، ولكن نادراً ما تم التحقيق في آليات تدهور بطاريات الليثيوم أيون الكبيرة الحجم. لذلك، تهدف هذه المراجعة إلى تقديم مراجعة منهجية للأدبيات القائمة حول تدهور بطاريات الليثيوم أيون، مما يوفر رؤى حول المعلمات المعقدة التي تؤثر على آليات تدهور البطارية. علاوة على ذلك، قامت هذه المراجعة بالتحقيق في تأثير الوقت، ومعدل الشحن، وعمق التفريغ، ونطاق جهد العمل، والضغوط الحرارية والميكانيكية، والتفاعلات الجانبية في تدهور بطاريات الليثيوم أيون.