近日，由孔得朋老師及平平老師指導，課題組文若曦同學的文章“Study on degradation behavior of commercial 18650 LiAlNiCoO2 cells in over-charge conditions”被International Journal of Energy Research（SCI二區TOP期刊，IF= 3.009）接收。
該研究從鋰離子電池的壽命及安全角度出發，分析了上限截止電壓不同（4.30,4.50,4.80和5.00V）的18650 LiAlNiCoO2（NCA / C）電池在循環不同次數后的劣化及失效特性；并使用電化學阻抗譜（EIS）和增量容量分析過充電NCA / C電池的失效機制。研究發現，過充電NCA電池內部主要發生的副反應為電解質的氧化和分解，鈍化層的增厚，鋰金屬的沉積和正極的結構變化。這些副反應的發生導致電池內部阻抗，特別是電荷轉移阻抗隨上限截止電壓及循環次數的增加而增長。應用EIS-馳豫時間分布方法對過充電過程中導致NCA電池的失效模式進行識別與量化。研究發現，鋰庫存損失（LLI）對電池失效的影響要高于電導率損失（CL）及活性材料損失的影響。此外，發現在NCA電池失效前，其表面溫升速率迅速明顯上升，IC放電曲線峰值出現顯著增長，且歐姆阻抗及CL值發生不可逆的急劇增加。認為這些顯著變化可以作為預測電池失效的早期預警信號。本研究為電池管理系統（BMS）的檢測與監測設計提供了新的思路，并為電池系統安全評估與熱失控風險的控制做出了貢獻。