阶梯式化成工艺与恒流式化成工艺对锂电池的性能有影响吗？
来源：宝鄂实业
2019-07-24 18:02
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A组多步骤化成工艺：
充电（0.05CC/4h→0.1CC/2h→0.2CC/1h→ 0.4CC CV/4.2V→0.02Ccut）→静止0.5h→放电（0.5C到截止电压）→静止0.5h，循环三次后再0.2C/2h，充电到4.0V
B组采用恒流化成工艺：
充电（0.2C/2.5h）→静止12h→放电 （0.2C 截止电压）→静止0.5h→充电 （0.2C/4.2V，0.02C cut-off）→静止0.5h→放电（0.2C截止电压）→静止0.5h→充电（0.2C/4.0V）
大家可以看到，A组充电采用了小电流慢充，逐步增大电流的方式，同时减少充电时间的方式B组采用0.2C的充/放电电流，变化的参数不多。那么这两种化成工艺对电池的SEI、电化学性能都有哪些不同呢？
一、SEI膜
通过对两组电池的负极表面进行SEM分析，都可以发现电极表面被SEI膜覆盖，但是无法看出两者在厚度或覆盖面积上有什么不同。
二、电化学性能
通过对两组电池的基本电化学性能进行分析，可以得出采用阶梯式化成的锂电池正极材料容量比恒流式化成工艺比容量高3mAh/g，且整个电池的充放电效率更高一点。经过50周循环后恒流式化成比容量衰减速率慢于阶梯式化成工艺。
在首效上，恒流式要低于阶梯式，但是第二次循环就高于阶梯式了，这也解释了经过恒流式化成的电池可逆反应程度要高于阶梯式的化成工艺，即不可逆容量损失更少。
三、SEI成分分析
通过对两组电池的SEI进行分析可以得到如下的结论：
1.阶梯式化成后锂离子电池负极CMS表面锂离子含量要高于恒流式化成，这是因为不同的电流密度下，形成了多种含锂化合物，导致过多的锂含量。
2.XPS结果表明，在两组电池的SEI膜中均有 Li2CO3或LiCO2-R的存在。
3.通过两种化成工艺形成的SEI厚度大于3nm。通过以上两组不同化成工艺电池分析可以得出，不同的电流大小、时间，对电池的性能影响是不同的，SEI膜的成分和性质也是不同的，必然会影响到电池的性能。
