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锂电池析锂是指锂离子在负极表面还原沉积形成金属锂的物理现象,主要发生于充电过程中。当锂离子向负极迁移速率超过其在负极中的嵌入速率时,过剩锂离子将在负极表面获得电子,以金属形态析出,常形成树枝状结晶,称为锂枝晶。该现象是影响锂电池性能与安全的关键因素之一。
析锂主要成因包括低温充电、过高充电倍率、过充以及负极电位过低等动力学和热力学条件失衡。负极表面电流分布不均匀、电解液传质受限或负极材料嵌锂能力不足时,也易引发局部锂沉积。
析锂会显著降低电池性能与安全性。一方面,金属锂消耗活性锂源,导致容量衰减和内阻上升;另一方面,锂枝晶可能刺穿隔膜引发内部短路,造成热失控风险。此外,析锂会破坏固体电解质界面(SEI)膜,加剧电解液分解,影响循环寿命。

为抑制析锂,行业采取多项策略:优化充电制度,避免低温、高倍率条件下充电;改进电解液组成,提升离子电导率和界面稳定性;采用硅碳复合负极等材料提升嵌锂能力;在负极表面构筑保护层以均匀锂离子流;并通过电池管理系统实现实时监控与智能调控。
通过材料选型、电解液配方及充电策略的协同优化,公司有效提升了电池产品的循环稳定性和安全性能。武汉格瑞斯新能源有限公司将持续推进相关技术创新,为高安全、长寿命锂电池的开发提供支持。未来,通过全行业在材料、设计和管控等方面的共同探索,锂电池析锂问题将得到进一步遏制,推动电池技术向更高效、更可靠的方向发展。