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德國亞琛工業大學Ahmed Chahbaz最新EnSM:鈦酸鋰電池循環老化機理分析

鈦酸鋰電池(LTO)具有長循環穩定性和優異的安全性，是未來電力移動、固定存儲系統和高功率混合應用中最有前景的技術之一。

近日，德國亞琛工業大學Ahmed Chahbaz（通訊作者）等人在知名期刊Energy Storage Materials上發表了題為“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放電的一個測試單元的示例性電壓和IC曲線

作者研究了43個同類型LTO電池在不同充電狀態(SOC)、溫度、放電深度、循環SOC范圍和電流倍率等16種不同運行條件下的循環老化。給出了老化結果，分析了增量容量的相對漂移，以檢測退化機理，分離退化促進參數的影響，并將其歸因于其來源。結果表明，該電池呈現兩階段老化機制，降解梯度呈階段性遞增。在第一老化階段，負極限制了容量，而容量衰減主要是正極退化造成的。

老化測量數據圖

在達到一定程度的退化后，正極開始限制可提取容量的量，開始具有更強發生容量衰減梯度的第二老化階段。然后，使用基于具有長短期記憶的遞歸神經網絡的機器學習方法來估計退化過程。

在55 °C下不同SOC下執行的所有測試的相對容量和阻抗變化

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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