为什么电池用着用着就没有以前多了？锂离子电池的充放电倍率怎样提高你知道吗？
来源：宝鄂实业
2019-04-14 16:59
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电池用着用着，感觉不耐用，容量没有以前多了，这些都是循环寿命不断衰减的体现。
循环寿命的衰减，其实也就是电池当前的实际可用容量，相对于其出厂时的额定容量，不断下降的一种变化趋势。
对于理想的锂离子电池，在其循环周期内容量平衡不会发生改变，每次循环中的初始容量都应该是一定值，然而实际上情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池循环性能产生严重影响。
影响锂离子电池循环寿命的因素有很多，但其内在的根本原因，还是参与能量转移的锂离子数量在不断减少。需要注意的是，电池当中的锂元素总量并未减少，而是“活化”的锂离子少了，它们被禁锢在了其他地方或活动的通道被堵塞了，不能自由的参与循环充放电的过程。
那么，我们只要搞清楚这些本该参与氧化还原反应的锂离子，都跑哪儿去了，就能够搞清楚容量下降的机理，也就可以针对性的采取措施，延缓锂电池的容量下降趋势，提升锂电池的循环寿命。
1.金属锂的沉积
通过前面的分析，我们知道锂离子电池当中是不应该存在锂的金属形态，锂元素要么是以金属氧化物、碳锂化合物的形态存在，要么是以离子的形态存在。
金属锂的沉积，一般发生在负极表面。由于一定的原因，锂离子在迁移到负极表面时，部分锂离子没有进入负极活性物质形成稳定的化合物，而是获得电子后沉积在负极表面成为金属锂，并且不再参与后续的循环过程，导致容量下降。
这种情况，一般有几种原因造成：充电超过截止电压；大倍率充电；负极材料不足。过充电或负极材料不足的时候，负极不能容纳从正极迁移过来的锂离子，导致金属锂的沉积发生。大倍率充电时，由于锂离子短时间内到达负极的数量过多，造成堵塞和沉积。
金属锂的沉积，不但会造成循环寿命的下降，严重时还会导致正负极短路，造成严重的安全问题。
要解决这个问题，就需要合理的正负极材料配比，同时严格限定锂电池的使用条件，避免超过使用极限的情况。当然，从倍率性能着手，也可以局部改善循环寿命。
2.正极材料的分解
作为正极材料的含锂金属氧化物，虽然具有足够的稳定性，但是在长期的使用过程中，仍然会不断的分解，产生一些电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3等）以及一些可燃性气体，破坏了电极间的容量平衡，造成容量的不可逆损失。
这种情况在过充电情况下尤为明显，有时甚至会发生剧烈的分解和气体释放，不但影响电池容量，还会造成严重的安全风险。
除了严格限定电池的充电截止电压之外，提高正极材料的化学稳定性和热稳定性，也是降低循环寿命下降速度的可行方法。
3.电极表面的SEI膜
前面讲过，以碳材料为负极的锂离子电池，在初次循环过程中，电解液会在电极表面形成一层固态电解质（SEI）膜，不同的负极材料会有一定的差别，但SEI膜的成分主要由碳酸锂、烷基酯锂、氢氧化锂等组成，当然也有盐的分解产物，另外还有一些聚合物等。
SEI膜的形成过程会消耗电池中的锂离子，并且SEI膜并不是稳定不变的，会在循环过程中不断的破裂，露出来新的碳表面再与电解质反应形成新的SEI膜，这样会不断造成锂离子和电解质的持续损耗，导致电池的容量下降。SEI膜有一定的厚度，虽然锂离子可以穿透，但是SEI膜会造成负极表面部分扩散孔道的堵塞，不利于锂离子在负极材料的扩散，这也会造成电池容量的下降。
4.电解质的影响
在不断的循环过程中，电解质由于化学稳定性和热稳定性的局限，会不断发生分解和挥发，长期累积下来，导致电解质总量减少，不能充分的浸润正负极材料，充放电反应不完全，造成实际使用容量的下降。
电解质中含有活泼氢的物质和铁、钠、铝、镍等金属离子杂质。因为杂质的氧化电位一般低于锂离子电池的正极电位，易在正极表面氧化，氧化物又在负极还原，不断消耗正负极活性物质，引起自放电，即在非正常使用的情况下改变电池放电。电池寿命是以充放电循环次数而定的，含杂质的电解液直接影响电池循环次数。
电解质中还含有一定量的水，水会与电解质中的LiFP6发生化学反应，生产LiF和HF，HF进而又破坏SEI膜，生成更多的LiF，造成LiF沉积，不断的消耗活性的锂离子，造成电池循环寿命下降。
由以上分析可以看出，电解质对锂离子电池的循环寿命有非常重要的影响，选择合适的电解质，将能够明显的提升电池的循环寿命。
5.隔离膜阻塞或损坏
隔离膜的作用是将电池正负极分开防止短路。在锂离子电池循环过程中，隔离膜逐渐干涸失效是电池早期性能衰退的一个重要原因。这主要是由于隔离膜本身的电化学稳定性和机械性能不足，以及对电解质对隔离膜的浸润性在反复充电过程中变差造成的。由于隔离膜的干涸，电池的欧姆内阻增大，导致充放电通道堵塞，充放电不完全，电池容量无法回复到初始状态，大大降低了电池的容量和使用寿命。
6.正负极材料脱落
正负极的活性物质，是通过粘结剂固定在基体上面的，在长期使用过程中，由于粘结剂的失效以及电池受到机械振动等原因，正负极的活性物质不断脱落，进入电解质溶液，这导致能够参与电化学反应的活性物质不断减少，电池的循环寿命不断下降。
粘结剂的长期稳定性和电池良好的机械性能，将能够延缓电池循环寿命的下降速度。
7.外部使用因素
锂离子电池有合理的使用条件和范围，如充放电截止电压，充放电倍率，工作温度范围，存储温度范围等。但是在实际使用当中，超出允许范围的滥用情况非常普遍，长期的不合理使用，会导致电池内部发生不可逆的化学反应，造成电池机理的破坏，加速电池的老化，造成循环寿命的迅速下降，严重时，还会造成安全事故。
锂离子电池的充放电倍率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。当然，这个存储和释放的过程是可控的，是安全的，不会显著影响电池的寿命和其他性能指标。
倍率指标，在电池作为电动工具，尤其是电动交通工具的能量载体时，显得尤为重要。设想一下，如果你开着一辆电动车去办事，半路发现快没电了，找个充电站充电，充了一个小时还没充满，估计要办的事情都耽误了。又或者你的电动汽车在爬一个陡坡，无论怎么踩油门（电门），车子却慢的像乌龟，使不上劲，自己恨不得下来推车。
显然，以上这些场景都是我们不希望看到的，但是却是当前锂离子电池的现状，充电耗时久，放电也不能太猛，否则电池就会很快衰老，甚至有可能发生安全问题。但是在许多的应用场合，我们都需要电池具有大倍率的充放电性能，所以我们又一次卡在了“电池”这儿。为了锂离子电池获得更好的发展，我们有必要搞清楚，都是哪些因素在限制电池的倍率性能。
锂离子电池的充放电倍率性能，与锂离子在正负极、电解液、以及他们之间界面处的迁移能力直接相关，一切影响锂离子迁移速度的因素（这些影响因子也可等效为电池的内阻），都会影响锂离子电池的充放电倍率性能。此外，电池内部的散热速率，也是影响倍率性能的一个重要因素，如果散热速率慢，大倍率充放电时所积累的热量无法传递出去，会严重影响锂离子电池的安全性和寿命。因此，研究和改善锂离子电池的充放电倍率性能，主要从提高锂离子迁移速度和电池内部的散热速率两个方面着手。
1.提高正、负极的锂离子扩散能力
锂离子在正/负极活性物质内部的脱嵌和嵌入的速率，也就是锂离子从正/负极活性物质里面跑出来的速度，或者从正/负极表面进入活性物质内部找个位置“安家”的速度到底有多快，这是影响充放电倍率的一个重要因素。
举个例子，全球每年都有会很多的马拉松比赛，虽然大家基本同一时间出发，可是道路宽度有限，参与的却人很多（有时多达上万人），造成相互拥挤，加上参与人员的身体素质参差不齐，比赛的队伍最后会变成一个超长的战线。有人很快到达终点，有人晚到几个小时，有人跑到昏厥，半路就歇菜了。
锂离子在正/负极的扩散和移动，与马拉松比赛基本差不多，跑得慢的，跑得快的都有，加上各自选择的道路长短不一，严重制约了比赛结束的时间（所有人都跑完）。所以呢，我们不希望跑马拉松，最好大家都跑百米，距离足够短，所有人都可以快速达到终点，另外，跑道要足够的宽，不要相互拥挤，道路也不要曲折蜿蜒，直线是最好的，要降低比赛难度。如此一来，裁判一声令响，千军万马一起奔向终点，比赛快速结束，倍率性能优异。
在正极材料处，我们希望极片要足够的薄，也就是活性材料的厚度要小，这样等于缩短了赛跑的距离，所以希望尽可能的提高正极材料压实密度。在活性物质内部，要有足够的孔间隙，给锂离子留出比赛的通道，同时这些“跑道”分布要均匀，不要有的地方有，有的地方没有，这就要优化正极材料的结构，改变粒子之间的距离和结构，做到均匀分布。以上两点，其实是相互矛盾的，提高压实密度，虽然厚度变薄，但是粒子间隙会变小，跑道就会显得拥挤，反之，保持一定的粒子间隙，不利于把材料做薄。所以需要寻找一个平衡点，以达到最佳的锂离子迁移速率。
此外，不同材料的正极物质，对锂离子的扩散系数有显著影响。因此，选择锂离子扩散系数比较高的正极材料，也是改善倍率性能的重要方向。
负极材料的处理思路，与正极材料类似，也是主要从材料的结构、尺寸、厚度等方面着手，减小锂离子在负极材料中的浓度差，改善锂离子在负极材料中的扩散能力。以碳基负极材料为例，近年来针对纳米碳材料的研究（纳米管、纳米线、纳米球等），取代传统的负极层状结构，就可以显著的改善负极材料的比表面积、内部结构和扩散通道，从而大幅度提升负极材料的倍率性能。
2.提高电解质的离子电导率
锂离子在正/负极材料里面玩的是赛跑，在电解质里面的比赛项目却是游泳。
游泳比赛，如何降低水（电解液）的阻力，就成为速度提升的关键。近年来，游泳运动员普遍穿着鲨鱼服，这种泳衣可以极大的降低水在人体表面形成的阻力，从而提高运动员的比赛成绩，并且成为非常有争议的话题。
锂离子要在正、负极之间来回穿梭，就如同在电解质和电池壳体所构成的“游泳池”里面游泳，电解质的离子电导率如同水的阻力一样，对锂离子游泳的速度有非常大的影响。目前锂离子电池所采用的有机电解质，不管是液体电解质，还是固体电解质，其离子电导率都不是很高。电解质的电阻成为整个电池电阻的重要组成部分，对锂离子电池高倍率性能的影响不容忽视。
除了提高电解质的离子电导率之外，还需要着重关注电解质的化学稳定性和热稳定性。在大倍率充放电时，电池的电化学窗口变化范围非常宽，如果电解质的化学稳定性不好，容易在正极材料表面氧化分解，影响电解质的离子电导率。电解液的热稳定性则对锂离子电池的安全性和循环寿命有非常大的影响，因为电解质受热分解时会产生很多气体，一方面对电池安全构成隐患，另一方面有些气体对负极表面的SEI膜产生破坏作用，影响其循环性能。
因此，选择具有较高的锂离子传导能力、良好的化学稳定性和热稳定性、且与电极材料匹配的电解质是提高锂离子电池倍率性能的一个重要方向。
3.降低电池的内阻
这里涉及到几种不同的物质和物质之间的界面，它们所形成的电阻值，但都会对离子/电子的传导产生影响。
一般在正极活性物质内部会添加导电剂，从而降低活性物质之间、活性物质与正极基体/集流体的接触电阻，改善正极材料的电导率（离子和电子电导率），提升倍率性能。不同材料不同形状的导电剂，都会对电池的内阻产生影响，进而影响其倍率性能。
正负极的集流体（极耳）是锂离子电池与外界进行电能传递的载体，集流体的电阻值对电池的倍率性能也有很大的影响。因此，通过改变集流体的材质、尺寸大小、引出方式、连接工艺等，都可以改善锂离子电池的倍率性能和循环寿命。
电解质与正负极材料的浸润程度，会影响电解质与电极界面处的接触电阻，从而影响电池的倍率性能。电解质的总量、粘度、杂质含量、正负极材料的孔隙等，都会改变电解质与电极的接触阻抗，是改善倍率性能的重要研究方向。
锂离子电池在第一次循环的过程中，随着锂离子嵌入负极，在负极会形成一层固态电解质（SEI）膜，SEI膜虽然具有良好的离子导电性，但是仍然会对锂离子的扩散有一定的阻碍作用，尤其是大倍率充放电的时候。随着循环次数的增加，SEI膜会不断脱落、剥离、沉积在负极表面，导致负极的内阻逐渐增加，成为影响循环倍率性能的因素。因此，控制SEI膜的变化，也能够改善锂离子电池长期循环过程中的倍率性能。
此外，隔离膜的吸液率和孔隙率也对锂离子的通过性有较大的影响，也会一定程度上影响锂离子电池的倍率性能（相对较小）。
循环寿命的衰减，其实也就是电池当前的实际可用容量，相对于其出厂时的额定容量，不断下降的一种变化趋势。
对于理想的锂离子电池，在其循环周期内容量平衡不会发生改变，每次循环中的初始容量都应该是一定值，然而实际上情况却复杂得多。任何能够产生或消耗锂离子的副反应都可能导致电池容量平衡的改变，一旦电池的容量平衡状态发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池循环性能产生严重影响。
影响锂离子电池循环寿命的因素有很多，但其内在的根本原因，还是参与能量转移的锂离子数量在不断减少。需要注意的是，电池当中的锂元素总量并未减少，而是“活化”的锂离子少了，它们被禁锢在了其他地方或活动的通道被堵塞了，不能自由的参与循环充放电的过程。
那么，我们只要搞清楚这些本该参与氧化还原反应的锂离子，都跑哪儿去了，就能够搞清楚容量下降的机理，也就可以针对性的采取措施，延缓锂电池的容量下降趋势，提升锂电池的循环寿命。
1.金属锂的沉积
通过前面的分析，我们知道锂离子电池当中是不应该存在锂的金属形态，锂元素要么是以金属氧化物、碳锂化合物的形态存在，要么是以离子的形态存在。
金属锂的沉积，一般发生在负极表面。由于一定的原因，锂离子在迁移到负极表面时，部分锂离子没有进入负极活性物质形成稳定的化合物，而是获得电子后沉积在负极表面成为金属锂，并且不再参与后续的循环过程，导致容量下降。
这种情况，一般有几种原因造成：充电超过截止电压；大倍率充电；负极材料不足。过充电或负极材料不足的时候，负极不能容纳从正极迁移过来的锂离子，导致金属锂的沉积发生。大倍率充电时，由于锂离子短时间内到达负极的数量过多，造成堵塞和沉积。
金属锂的沉积，不但会造成循环寿命的下降，严重时还会导致正负极短路，造成严重的安全问题。
要解决这个问题，就需要合理的正负极材料配比，同时严格限定锂电池的使用条件，避免超过使用极限的情况。当然，从倍率性能着手，也可以局部改善循环寿命。
2.正极材料的分解
作为正极材料的含锂金属氧化物，虽然具有足够的稳定性，但是在长期的使用过程中，仍然会不断的分解，产生一些电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3等）以及一些可燃性气体，破坏了电极间的容量平衡，造成容量的不可逆损失。
这种情况在过充电情况下尤为明显，有时甚至会发生剧烈的分解和气体释放，不但影响电池容量，还会造成严重的安全风险。
除了严格限定电池的充电截止电压之外，提高正极材料的化学稳定性和热稳定性，也是降低循环寿命下降速度的可行方法。
3.电极表面的SEI膜
前面讲过，以碳材料为负极的锂离子电池，在初次循环过程中，电解液会在电极表面形成一层固态电解质（SEI）膜，不同的负极材料会有一定的差别，但SEI膜的成分主要由碳酸锂、烷基酯锂、氢氧化锂等组成，当然也有盐的分解产物，另外还有一些聚合物等。
SEI膜的形成过程会消耗电池中的锂离子，并且SEI膜并不是稳定不变的，会在循环过程中不断的破裂，露出来新的碳表面再与电解质反应形成新的SEI膜，这样会不断造成锂离子和电解质的持续损耗，导致电池的容量下降。SEI膜有一定的厚度，虽然锂离子可以穿透，但是SEI膜会造成负极表面部分扩散孔道的堵塞，不利于锂离子在负极材料的扩散，这也会造成电池容量的下降。
4.电解质的影响
在不断的循环过程中，电解质由于化学稳定性和热稳定性的局限，会不断发生分解和挥发，长期累积下来，导致电解质总量减少，不能充分的浸润正负极材料，充放电反应不完全，造成实际使用容量的下降。
电解质中含有活泼氢的物质和铁、钠、铝、镍等金属离子杂质。因为杂质的氧化电位一般低于锂离子电池的正极电位，易在正极表面氧化，氧化物又在负极还原，不断消耗正负极活性物质，引起自放电，即在非正常使用的情况下改变电池放电。电池寿命是以充放电循环次数而定的，含杂质的电解液直接影响电池循环次数。
电解质中还含有一定量的水，水会与电解质中的LiFP6发生化学反应，生产LiF和HF，HF进而又破坏SEI膜，生成更多的LiF，造成LiF沉积，不断的消耗活性的锂离子，造成电池循环寿命下降。
由以上分析可以看出，电解质对锂离子电池的循环寿命有非常重要的影响，选择合适的电解质，将能够明显的提升电池的循环寿命。
5.隔离膜阻塞或损坏
隔离膜的作用是将电池正负极分开防止短路。在锂离子电池循环过程中，隔离膜逐渐干涸失效是电池早期性能衰退的一个重要原因。这主要是由于隔离膜本身的电化学稳定性和机械性能不足，以及对电解质对隔离膜的浸润性在反复充电过程中变差造成的。由于隔离膜的干涸，电池的欧姆内阻增大，导致充放电通道堵塞，充放电不完全，电池容量无法回复到初始状态，大大降低了电池的容量和使用寿命。
6.正负极材料脱落
正负极的活性物质，是通过粘结剂固定在基体上面的，在长期使用过程中，由于粘结剂的失效以及电池受到机械振动等原因，正负极的活性物质不断脱落，进入电解质溶液，这导致能够参与电化学反应的活性物质不断减少，电池的循环寿命不断下降。
粘结剂的长期稳定性和电池良好的机械性能，将能够延缓电池循环寿命的下降速度。
7.外部使用因素
锂离子电池有合理的使用条件和范围，如充放电截止电压，充放电倍率，工作温度范围，存储温度范围等。但是在实际使用当中，超出允许范围的滥用情况非常普遍，长期的不合理使用，会导致电池内部发生不可逆的化学反应，造成电池机理的破坏，加速电池的老化，造成循环寿命的迅速下降，严重时，还会造成安全事故。
锂离子电池的充放电倍率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。当然，这个存储和释放的过程是可控的，是安全的，不会显著影响电池的寿命和其他性能指标。
倍率指标，在电池作为电动工具，尤其是电动交通工具的能量载体时，显得尤为重要。设想一下，如果你开着一辆电动车去办事，半路发现快没电了，找个充电站充电，充了一个小时还没充满，估计要办的事情都耽误了。又或者你的电动汽车在爬一个陡坡，无论怎么踩油门（电门），车子却慢的像乌龟，使不上劲，自己恨不得下来推车。
显然，以上这些场景都是我们不希望看到的，但是却是当前锂离子电池的现状，充电耗时久，放电也不能太猛，否则电池就会很快衰老，甚至有可能发生安全问题。但是在许多的应用场合，我们都需要电池具有大倍率的充放电性能，所以我们又一次卡在了“电池”这儿。为了锂离子电池获得更好的发展，我们有必要搞清楚，都是哪些因素在限制电池的倍率性能。
锂离子电池的充放电倍率性能，与锂离子在正负极、电解液、以及他们之间界面处的迁移能力直接相关，一切影响锂离子迁移速度的因素（这些影响因子也可等效为电池的内阻），都会影响锂离子电池的充放电倍率性能。此外，电池内部的散热速率，也是影响倍率性能的一个重要因素，如果散热速率慢，大倍率充放电时所积累的热量无法传递出去，会严重影响锂离子电池的安全性和寿命。因此，研究和改善锂离子电池的充放电倍率性能，主要从提高锂离子迁移速度和电池内部的散热速率两个方面着手。
1.提高正、负极的锂离子扩散能力
锂离子在正/负极活性物质内部的脱嵌和嵌入的速率，也就是锂离子从正/负极活性物质里面跑出来的速度，或者从正/负极表面进入活性物质内部找个位置“安家”的速度到底有多快，这是影响充放电倍率的一个重要因素。
举个例子，全球每年都有会很多的马拉松比赛，虽然大家基本同一时间出发，可是道路宽度有限，参与的却人很多（有时多达上万人），造成相互拥挤，加上参与人员的身体素质参差不齐，比赛的队伍最后会变成一个超长的战线。有人很快到达终点，有人晚到几个小时，有人跑到昏厥，半路就歇菜了。
锂离子在正/负极的扩散和移动，与马拉松比赛基本差不多，跑得慢的，跑得快的都有，加上各自选择的道路长短不一，严重制约了比赛结束的时间（所有人都跑完）。所以呢，我们不希望跑马拉松，最好大家都跑百米，距离足够短，所有人都可以快速达到终点，另外，跑道要足够的宽，不要相互拥挤，道路也不要曲折蜿蜒，直线是最好的，要降低比赛难度。如此一来，裁判一声令响，千军万马一起奔向终点，比赛快速结束，倍率性能优异。
在正极材料处，我们希望极片要足够的薄，也就是活性材料的厚度要小，这样等于缩短了赛跑的距离，所以希望尽可能的提高正极材料压实密度。在活性物质内部，要有足够的孔间隙，给锂离子留出比赛的通道，同时这些“跑道”分布要均匀，不要有的地方有，有的地方没有，这就要优化正极材料的结构，改变粒子之间的距离和结构，做到均匀分布。以上两点，其实是相互矛盾的，提高压实密度，虽然厚度变薄，但是粒子间隙会变小，跑道就会显得拥挤，反之，保持一定的粒子间隙，不利于把材料做薄。所以需要寻找一个平衡点，以达到最佳的锂离子迁移速率。
此外，不同材料的正极物质，对锂离子的扩散系数有显著影响。因此，选择锂离子扩散系数比较高的正极材料，也是改善倍率性能的重要方向。
负极材料的处理思路，与正极材料类似，也是主要从材料的结构、尺寸、厚度等方面着手，减小锂离子在负极材料中的浓度差，改善锂离子在负极材料中的扩散能力。以碳基负极材料为例，近年来针对纳米碳材料的研究（纳米管、纳米线、纳米球等），取代传统的负极层状结构，就可以显著的改善负极材料的比表面积、内部结构和扩散通道，从而大幅度提升负极材料的倍率性能。
2.提高电解质的离子电导率
锂离子在正/负极材料里面玩的是赛跑，在电解质里面的比赛项目却是游泳。
游泳比赛，如何降低水（电解液）的阻力，就成为速度提升的关键。近年来，游泳运动员普遍穿着鲨鱼服，这种泳衣可以极大的降低水在人体表面形成的阻力，从而提高运动员的比赛成绩，并且成为非常有争议的话题。
锂离子要在正、负极之间来回穿梭，就如同在电解质和电池壳体所构成的“游泳池”里面游泳，电解质的离子电导率如同水的阻力一样，对锂离子游泳的速度有非常大的影响。目前锂离子电池所采用的有机电解质，不管是液体电解质，还是固体电解质，其离子电导率都不是很高。电解质的电阻成为整个电池电阻的重要组成部分，对锂离子电池高倍率性能的影响不容忽视。
除了提高电解质的离子电导率之外，还需要着重关注电解质的化学稳定性和热稳定性。在大倍率充放电时，电池的电化学窗口变化范围非常宽，如果电解质的化学稳定性不好，容易在正极材料表面氧化分解，影响电解质的离子电导率。电解液的热稳定性则对锂离子电池的安全性和循环寿命有非常大的影响，因为电解质受热分解时会产生很多气体，一方面对电池安全构成隐患，另一方面有些气体对负极表面的SEI膜产生破坏作用，影响其循环性能。
因此，选择具有较高的锂离子传导能力、良好的化学稳定性和热稳定性、且与电极材料匹配的电解质是提高锂离子电池倍率性能的一个重要方向。
3.降低电池的内阻
这里涉及到几种不同的物质和物质之间的界面，它们所形成的电阻值，但都会对离子/电子的传导产生影响。
一般在正极活性物质内部会添加导电剂，从而降低活性物质之间、活性物质与正极基体/集流体的接触电阻，改善正极材料的电导率（离子和电子电导率），提升倍率性能。不同材料不同形状的导电剂，都会对电池的内阻产生影响，进而影响其倍率性能。
正负极的集流体（极耳）是锂离子电池与外界进行电能传递的载体，集流体的电阻值对电池的倍率性能也有很大的影响。因此，通过改变集流体的材质、尺寸大小、引出方式、连接工艺等，都可以改善锂离子电池的倍率性能和循环寿命。
电解质与正负极材料的浸润程度，会影响电解质与电极界面处的接触电阻，从而影响电池的倍率性能。电解质的总量、粘度、杂质含量、正负极材料的孔隙等，都会改变电解质与电极的接触阻抗，是改善倍率性能的重要研究方向。
锂离子电池在第一次循环的过程中，随着锂离子嵌入负极，在负极会形成一层固态电解质（SEI）膜，SEI膜虽然具有良好的离子导电性，但是仍然会对锂离子的扩散有一定的阻碍作用，尤其是大倍率充放电的时候。随着循环次数的增加，SEI膜会不断脱落、剥离、沉积在负极表面，导致负极的内阻逐渐增加，成为影响循环倍率性能的因素。因此，控制SEI膜的变化，也能够改善锂离子电池长期循环过程中的倍率性能。
此外，隔离膜的吸液率和孔隙率也对锂离子的通过性有较大的影响，也会一定程度上影响锂离子电池的倍率性能（相对较小）。
