Die Polarisierung ist ein wichtiges Thema in chemischen Energiequellen, und es gibt unterschiedliche Meinungen über das Verständnis der Polarisierung in Lithiumbatterien.Wir machen die Erklärung wie folgt::
Spannungsplateaudie Verringerung beim Entladen von Lithiumbatterien ist hauptsächlich auf den Ohmwiderstand und den Polarisierungswiderstand zurückzuführen,und der Polarisierungswiderstand wird durch das Polarisierungsphänomen innerhalb der Lithiumbatterie verursacht.Die Polarisierung innerhalb der Lithiumbatterie gliedert sich hauptsächlich in Aktivierungspolarisierung und Konzentrationspolarisierung.
Die elektrochemische Polarisierung wird hauptsächlich durch die Elektrodenaktivierungsenergie verursacht, wenn chemische Reaktionen der Lithiumbatterie stattfinden.Aus Sicht der physikalischen Erklärung, ist die Entladungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche der Elektrodenaktiven Partikel langsamer als die Elektronenmigration.Das tatsächliche Potenzial auf der Oberfläche der Kathodenpartikel weicht vom Gleichgewichtspotenzial ab.Dieses Polarisierungsphänomen wird hauptsächlich durch die Aktivierungsenergie der elektrochemischen Reaktion der Elektrode bestimmt.
Das Phänomen der Konzentrationspolarisierung wird, wie der Name schon sagt, durch Konzentrationsunterschiede verursacht.Die Li+-Migrationsrate innerhalb der Elektrodenpartikel ist im Vergleich zum Elektrolyt sehr gering., wird allgemein angenommen, daß die interne Diffusion der Elektrode der Kontrollschritt der Li+-Diffusionsrate ist.Die Li+-Migrationsrate innerhalb der Elektrodenpartikel ist viel niedriger als die elektrochemische Reaktionsrate auf der Oberfläche der ElektrodenpartikelDies wird die Abweichung des Elektrodenpotentials vom Gleichgewichtspotential noch verschärfen. That’s why there is phenomenon that the voltage of the lithium battery has a rapid drop (not a sudden drop) at the beginning of the discharge and a fast rise (not a sudden rise) after the discharge endsDies ist gerade durch die Langsamkeit der Li+-Migration innerhalb der Elektrode verursacht.
Der plötzliche Rückgang am Anfang der Entladung und der plötzliche Anstieg am Ende der Entladung, die hier betont werden, werden durch den ohmischen Spannungsabfall und die Aktivierungspolarierung verursacht.Ohmpolarisierung
