电池的失效分析，电子器件加速寿命试验

电池的失效分析，电子器件加速寿命试验

研究实用化条件下***的失效机制，长循环性能，尤其是在软包电池条件下的研究有着重要的意义。

研究背景

由于便携式电子设备和电动汽车需求的不断增加，传统的锂离子电池越来越不能满足人们的需求。***由于其自身较高的比容量（3860mAh/g）和极低的电极电势（−3.040 Vvs.标准氢电极电势），其被认为是目前高能量密度电池中*有前途的负极材料。但在实际的应用中，***负极不可控的枝晶生长、体积膨胀所带来的安全问题严重的限制了***电池的实用化。目前很多研究学者们发表了大量的论文对***作为负极的科学问题进行了详细深入的分析，这些电池大多基于纽扣电池，在大量***的条件下进行测试，离***的实用化还相距较远。研究实用化条件下***的失效机制，长循环性能，尤其是在软包电池条件下的研究有着重要的意义。

成果简介

近期，清华大学化工系张强教授（通讯作者），在Advanced Materials期刊上发表题为“ElectrochemicalDiagram of an Ultrathin Lithium Metal Anode in PouchCells”的研究性论文。文章给出了在不同的电流密度和循环容量下，软包电池中***负极的失效机制，通过大量的实验，出了***失效的相图。在较小的电流密度和循环容量下，***负极以***粉化，死锂累积为主要的失效机制，对于高电流密度和高的循环容量，***短路行为非常明显。

研究亮点

该工作首次给出***软包电池在不同电流密度下的循环数据及形貌，探究了软包电池中的失效机制，为***的实用化迈出了关键的一步。本文提出的***的沉积脱除行为规律对后续的研究也有很重要的借鉴意义。

图文导读

图1. Li | Li对称电池的Li脱除/沉积过程。

a-c）电流和容量为3.0 mA cm-2/3.0 mAh cm-2,7.0 mA cm-2/7.0 mAh cm-2，和10.0mAcm-2/10.0mAh cm-2 对称电池的电压曲线。

d，e）在3.0 mA cm-2/ 3.0 mAh cm-2 和10.0 mA cm-2 / 10.0 mAhcm-2条件下，***负极的失效机制示意图。