石墨電極的膨脹過程主要分為以下幾個階段:
石墨電極首次鋰化時,在800mV-200mV電壓區(qū)間,主要是SEI膜形成過程、極片中的顆粒重排過程,以及2H =>1L的過程,總體極片膨脹率大概1.5%。
在200mV-100mV電壓區(qū)間,主要發(fā)生1L=>4L=>3L轉(zhuǎn)變過程,極片膨脹率大概也是1.5%。
在100mV電壓平臺,主要發(fā)生3L=>2過程,在這個過程中,極片幾乎不發(fā)生膨脹。
在70mV...電壓區(qū)間,發(fā)生的是a過程。
在石墨電極的膨脹過程中,嵌鋰態(tài)和脫鋰態(tài)的厚度變化(△I)先增加,然后在隨后的循環(huán)過程中降低。經(jīng)過前面幾次循環(huán),容量明顯降低,因此無法得到整個電極的厚度變化范圍?!鳓桃恢痹黾?,但是在最初的幾個循環(huán)過程中增加最多,很有可能是連續(xù)SEI形成所致。經(jīng)過兩次循環(huán),厚度凈增加達(dá)到3%,有可能與SEI形成和石墨顆粒的剝離有關(guān)。在隨后的循環(huán)過程中,電極膨脹增加速度變緩,大概經(jīng)過8次循環(huán)后達(dá)到下一個3%△μ,這與電極孔隙度的顯著變化有關(guān),允許粒子在電極垂直位移之前在電極中重新排列。
如需更多關(guān)于石墨電極膨脹過程的信息,建議咨詢化學(xué)家或查閱化學(xué)研究文獻(xiàn)。