تآكل السعة في مصارف NCA الغنية بالنيكل: تأثير مدى حدوث الشقوق الدقيقة

تم تخليق مصارف LiNi1–x–yCoxAlyO2 (NCA) الغنية بالنيكل (1 – x – y = 0.8، 0.88، و0.95) للتحقيق في آلية تآكل السعة لمصارف NCA الغنية بالنيكل. تتدهور احتفاظ السعة والخصائص الحرارية للمصارف مع زيادة سعة تفريغها عند زيادة نسبة النيكل. يرتبط تآكل السعة جيدًا بالتغيرات الحجمية غير المتجانسة الناتجة عن انتقال طور H2–H3 ومدى حدوث الشقوق الدقيقة الناتجة. على الرغم من أن جميع المصارف الثلاثة تبدأ في تطوير الشقوق الدقيقة بعد شحنها إلى 3.9 فولت، فإن الجهد الذي تنتشر عنده الشقوق الدقيقة إلى السطح الخارجي للجزيء ينخفض مع زيادة محتوى النيكل. هذه الشقوق الدقيقة تضعف السلامة الميكانيكية للمصرف وتسهل اختراق الإلكتروليت إلى قلب الجزيء، مما يعجل بتدهور سطح الجزيئات الأولية الداخلية. لذلك، فإن التخفيف أو التأخير في انتقال طور H2–H3 هو المفتاح لتحسين أداء دورة مصارف NCA الغنية بالنيكل.