El uso de baterías de litio en entornos con temperaturas bajas es limitado. Además de una grave caída en la capacidad de descarga, las baterías de litio no se pueden cargar cuando la temperatura de la batería es baja. Cuando la batería se carga a baja temperatura, la incrustación de iones de litio en el electrodo de grafito de la batería y la reacción de revestimiento de litio existen simultáneamente y compiten entre sí. En condiciones de baja temperatura de la batería, se inhibe la difusión de iones de litio en el grafito, la conductividad del electrolito disminuye, lo que resulta en una disminución en la tasa de intercalación y es más fácil colocar litio en la superficie del grafito. La principal razón de la disminución de la vida útil de las baterías de iones de litio cuando se utilizan a bajas temperaturas es el aumento de la resistencia interna y la pérdida de capacidad debido a la precipitación de iones de litio.
El rendimiento de las baterías de iones de litio se verá seriamente reducido a bajas temperaturas y se producirán algunas reacciones secundarias durante la carga y descarga de las baterías de iones de litio. Estas reacciones secundarias son principalmente reacciones irreversibles entre los iones de litio y el electrolito, lo que provocará una disminución en la capacidad de la batería de litio y deteriorará aún más el rendimiento de la batería. El consumo de material activo conductor conduce a una atenuación de la capacidad. Dado el potencial de los electrodos positivo y negativo de la batería, es más probable que estas reacciones secundarias ocurran en el lado negativo que en el positivo. Dado que el potencial del material del electrodo negativo es mucho menor que el del material del electrodo positivo, los depósitos de reacción secundaria de iones y disolventes electrolíticos se depositan en la superficie del electrodo para formar la película SEI. La impedancia de la película SEI es uno de los factores que provocan un sobrepotencial negativo. Cuando la batería se somete a más ciclos y envejece, la expansión y contracción del electrodo causada por el ciclo continuo provocará la ruptura de la película SEI debido a la incrustación y desintegración continua de iones de litio en el electrodo negativo durante el ciclo continuo. La grieta después de que se rompe la película SEI proporciona un canal de contacto directo entre el electrolito y el electrodo, formando así una nueva película SEI para llenar la grieta y aumentar el espesor de la película SEI.
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