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德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)Ahmed Chahbaz最新EnSM:鈦酸鋰電池循環(huán)老化機(jī)理分析

鈦酸鋰電池(LTO)具有長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性和優(yōu)異的安全性，是未來(lái)電力移動(dòng)、固定存儲(chǔ)系統(tǒng)和高功率混合應(yīng)用中最有前景的技術(shù)之一。

近日，德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)Ahmed Chahbaz（通訊作者）等人在知名期刊Energy Storage Materials上發(fā)表了題為“Non-Invasive Identification of Calendar and Cyclic Ageing Mechanisms for Lithium-Titanate-Oxide Batteries”的研究性論文。

基于C/10和C/3放電的一個(gè)測(cè)試單元的示例性電壓和IC曲線

作者研究了43個(gè)同類型LTO電池在不同充電狀態(tài)(SOC)、溫度、放電深度、循環(huán)SOC范圍和電流倍率等16種不同運(yùn)行條件下的循環(huán)老化。給出了老化結(jié)果，分析了增量容量的相對(duì)漂移，以檢測(cè)退化機(jī)理，分離退化促進(jìn)參數(shù)的影響，并將其歸因于其來(lái)源。結(jié)果表明，該電池呈現(xiàn)兩階段老化機(jī)制，降解梯度呈階段性遞增。在第一老化階段，負(fù)極限制了容量，而容量衰減主要是正極退化造成的。

老化測(cè)量數(shù)據(jù)圖

在達(dá)到一定程度的退化后，正極開(kāi)始限制可提取容量的量，開(kāi)始具有更強(qiáng)發(fā)生容量衰減梯度的第二老化階段。然后，使用基于具有長(zhǎng)短期記憶的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法來(lái)估計(jì)退化過(guò)程。

在55 °C下不同SOC下執(zhí)行的所有測(cè)試的相對(duì)容量和阻抗變化

Non-Invasive Identification of Calendar and Cyclic Ageing Mechanisms for Lithium-Titanate-Oxide Batteries(Energy Storage Materials, 2021, DOI: 10.1016/j.ensm.2021.08.025)

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