1. การปฏิรูปฟิล์ม SEI และการใช้ลิเธียมที่ใช้งานอยู่
แม้ว่าการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง- (45 องศา ) หลังจากการก่อตัวจะช่วยให้เกิดการแทรกซึมของลิเทียมที่ตกค้างได้อย่างสมบูรณ์ และลดลิเธียมโลหะที่ไม่ทำปฏิกิริยาบนพื้นผิวแอโนด แต่ลิเทียมแบบแอคทีฟจะถูกใช้ไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างกระบวนการนี้
ในระหว่างการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง- การเปลี่ยนรูปและการทำให้เสถียรของฟิล์มโซลิดอิเล็กโตรไลต์อินเตอร์เฟส (SEI) จะเกิดขึ้น SEI ที่เกิดขึ้นในช่วงแรกประกอบด้วยส่วนประกอบอินทรีย์ที่ไม่เสถียร (เช่น ROCOLi) ซึ่งจะสลายตัวที่อุณหภูมิสูงและแปลงเป็นสายพันธุ์อนินทรีย์ที่มีความเสถียรมากขึ้น (เช่น Li₂CO₃) ในขณะเดียวกันก็ปล่อยก๊าซ เช่น CO และสร้างข้อบกพร่องทางโครงสร้างในภาพยนตร์ ปฏิกิริยานี้ใช้ลิเธียมไอออนที่ใช้งานอยู่และลดปริมาณลิเธียมที่พลิกกลับได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพคูลอมบิกแรกลดลงโดยตรง
2. ปฏิกิริยาข้างอิเล็กโทรไลต์ที่ทำให้รุนแรงขึ้น
อุณหภูมิสูงเร่งการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ โดยเฉพาะที่ส่วนต่อระหว่างแคโทดและแอโนด โมเลกุลของตัวทำละลาย (เช่น EC, DEC) อาจ-รวมตัวเป็นชั้นระหว่างกราไฟท์ร่วมกับลิเธียมไอออน ทำให้เกิดการขัดผิวด้วยกราไฟท์และสร้างฟิล์ม SEI ใหม่ ซึ่งจะทำให้ลิเธียมที่แอคทีฟหมดสิ้นลง
เอกสารระบุว่าปฏิกิริยาข้างเคียงจากการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่ออายุเกิน 24 ชั่วโมง ซึ่งจะช่วยลดอิเล็กโทรไลต์เหลวอิสระในขณะที่สร้างผลพลอยได้ที่ไม่สามารถเปลี่ยนกลับได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพคูลอมบิกแรกลดลง
3. การสะสมลิเธียมและจลนพลศาสตร์ของการแทรกสลับ
ในระหว่างการก่อตัวของอุณหภูมิสูง-ภายหลังการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง ลิเธียมไอออนที่ไม่สามารถแทรกซึมเข้าไปในกราไฟต์ได้อย่างสมบูรณ์จะยังคงโยกย้ายและฝังเข้าไปในขั้วบวก อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งของลิเธียมอาจสะสมอยู่ในรูปแบบที่ไม่สามารถเปลี่ยนกลับได้ เช่น ลิเธียมเดนไดรต์หรือลิเธียมที่ตายแล้ว ซึ่งจะลดปริมาณลิเธียมที่กลับด้านได้ การแก่ที่อุณหภูมิสูงที่เพิ่มขึ้น-จะส่งเสริมการแทรกซึมของลิเธียม แต่การกักเก็บลิเธียมเสริมที่มากเกินไปหรือระยะเวลาการแก่ที่นานเกินไปทำให้เกิดการสูญเสียลิเธียมที่แอคทีฟสุทธิ
4. ความต้านทานภายในและผลกระทบโพลาไรเซชัน
การเสื่อมสภาพของอุณหภูมิสูง-เป็นเวลานานเกินไปอาจเพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ แม้ว่าการยืดอายุที่ขยายออกไปจะช่วยปรับปรุงการทำให้อิเล็กโทรไลต์เปียกได้ แต่ LiPF₆ จะสลายตัวภายใต้ความร้อนเพื่อสร้าง LiF ที่ตกตะกอนบนพื้นผิวอิเล็กโทรดและเพิ่มความต้านทานต่อพื้นผิวให้สูงขึ้น ความต้านทานภายในที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเข้มข้นของโพลาไรเซชันในระหว่างการประจุและการคายประจุ ซึ่งจะลดความสามารถในการส่งมอบในทางปฏิบัติและลดประสิทธิภาพคูลอมบิกแรกลง
5. บทสรุป
ระยะเวลาการแก่ที่อุณหภูมิสูง-จะลดประสิทธิภาพของคูลอมบิกครั้งแรกโดยหลักๆ ผ่านสามวิถีทาง: การใช้ลิเธียมที่เกิดจากการปฏิรูป SEI ปฏิกิริยาข้างเคียงของอิเล็กโทรไลต์ที่ทำให้รุนแรงขึ้น และการสะสมลิเธียมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
