Lítium-iónová batéria sa široko používa v prenosných zariadeniach a elektrických automobiloch a považuje sa za najsľubnejší zdroj energie na nahradenie fosílnych palív.
Úbytok kapacity lítium-iónových batérií silne súvisí s podmienkami používania, ako je rýchlosť nabíjania a vybíjania, vypínacie napätie, hĺbka vybitia (DOD), stav nabitia (SOC) a teplota okolia, ktoré všetky majú vplyv na výkon a životnosť lítium-iónových batérií.
Skúma sa vplyv rôznych rýchlostí vybíjania na starnutie LiFePO4/grafitových plných článkov. Rýchlosť rozpadu plnej kapacity článku sa zrýchli zvýšením rýchlosti vybíjania. Ak je však rýchlosť vybíjania vyššia ako 3,0 C, mechanizmus degradácie plného článku sa zmení.
Prostredníctvom demontáže čerstvých a starých plných článkov sa dospelo k záveru, že vnútorná kapacita grafitovej anódy súvisí hlavne s filmom SEI na jej povrchu.
Nevratná spotreba aktívneho lítia v dôsledku tvorby a vývoja filmu SEI je primárnym dôvodom vyblednutia kapacity úplného článku starnutého pri relatívne nízkej rýchlosti vybíjania. Keď sú rýchlosti vybíjania 4,0 °C a 5,0 °C, rýchlosť miznutia kapacity si udržiava porovnateľne vysokú úroveň, pretože film SEI na anóde sa po rýchlej extrakcii lítiových iónov pri vysokých rýchlostiach môže zlomiť a je nestabilný. Okrem toho sa rýchlosť poklesu kapacity zvyšuje v neskoršom období cyklu, čo sa pripisuje degradácii aktívnych materiálov. Degradácia výkonu elektródy LiFePO4 a nestabilný film SEI naznačujú, že mechanizmus degradácie sa zmení, keď celé články starnú pri vysokých rýchlostiach vybíjania. Okrem toho vysoká rýchlosť vybíjania má nepriaznivé účinky na výkon grafitových anód a tiež môže zvýšiť vnútorný odpor celého článku, čo je škodlivé pre schopnosť vybíjania vysokou rýchlosťou.
Záverom možno povedať, že vysoké rýchlosti vybíjania môžu viesť k rýchlemu vyblednutiu plnej kapacity bunky a zmeneného mechanizmu degradácie. Takže, keď je rýchlosť vybíjania väčšia alebo rovná 4,0 C, nie je vhodné ju použiť na urýchlenie starnutia LiFePO4/grafitových plných článkov.
