Bateria litowo-jonowa jest szeroko stosowana w urządzeniach przenośnych i samochodach elektrycznych i jest uważana za najbardziej obiecujące źródło zasilania zastępujące paliwa kopalne.
Spadek pojemności akumulatorów litowo-jonowych jest silnie powiązany z warunkami użytkowania, takimi jak szybkość ładowania i rozładowywania, napięcie odcięcia, głębokość rozładowania (DOD), stan naładowania (SOC) i temperatura otoczenia, które wszystkie one mają wpływ na wydajność i żywotność akumulatorów litowo-jonowych.
Zbadano wpływ różnych szybkości rozładowania na starzenie się pełnych ogniw LiFePO4/grafit. Szybkość zaniku pełnej pojemności ogniwa przyspiesza się poprzez zwiększenie szybkości rozładowania. Jednakże, gdy szybkość rozładowania jest wyższa niż 3,0°C, zmienia się mechanizm degradacji pełnego ogniwa.
Poprzez demontaż świeżych i starych, pełnych ogniw stwierdza się, że pojemność wewnętrzna anody grafitowej jest głównie związana z warstwą SEI na jej powierzchni.
Nieodwracalne zużycie aktywnego litu w wyniku tworzenia i rozwoju warstwy SEI jest główną przyczyną spadku pojemności pełnego ogniwa starzonego przy stosunkowo niskiej szybkości rozładowania. Gdy szybkości rozładowania wynoszą 4,0°C i 5,0°C, szybkość spadku pojemności utrzymuje się na stosunkowo wysokim poziomie, ponieważ warstwa SEI na anodzie jest podatna na pękanie i jest niestabilna po szybkiej ekstrakcji jonów litu z dużą szybkością. Poza tym tempo zaniku pojemności wzrasta w późniejszym okresie cyklu, co przypisuje się degradacji materiałów aktywnych. Pogorszenie wydajności elektrody LiFePO4 i niestabilnej warstwy SEI wskazuje, że mechanizm degradacji zmienia się, gdy pełne ogniwa starzeją się przy dużych szybkościach rozładowania. Co więcej, duża szybkość rozładowania ma niekorzystny wpływ na działanie anod grafitowych, a także może zwiększyć rezystancję wewnętrzną pełnego ogniwa, co jest szkodliwe dla zdolności rozładowania przy dużej szybkości.
Podsumowując, wysokie szybkości rozładowania mogą skutkować szybkim spadkiem pełnej pojemności ogniwa i zmianą mechanizmu degradacji. Zatem, gdy szybkość rozładowania jest większa lub równa 4,0°C, nie nadaje się do przyspieszania starzenia pełnych ogniw LiFePO4/grafit.
