鋰離子電池容量為何會衰減?

鋰離子電池是繼鎘鎳電池、氫鎳電池之后發展最快的二次電池。鋰離子電池的應用很大程度取決于其充放電循環的穩定性，和其它二次電池相同，鋰離子電池在循環過程中容量衰減是不可防止的。

鋰離子電池在兩個電極間發生嵌入反應時具有不同的嵌入能量，而為了得到電池的最佳性能，兩個宿主電極的容量比應該保持一個平衡值。假如容量比過大或者過小，就會導致負極材料被過充電而存在安全隱患，或者負極不能被完全利用。

關于理想的鋰離子電池系統，在其循環周期內容量平衡不發生改變，每次循環中的初始容量為一定值，然而實際上情況卻復雜得多。任何能夠出現或消耗鋰離子或電子的副反應都可能導致電池容量平衡的改變，一旦電池的容量平衡狀態發生改變，這種改變就是不可逆的，并且可以通過多次循環進行累積，對電池性能出現嚴重影響。

在鋰離子電池中，除了鋰離子脫嵌時發生的氧化還原反應外，還存在著大量的副反應，如正負極過充反應、電解液分解、自放電、活性物質溶解、金屬鋰沉積等，這些都會造成電池內容量平衡被破壞，導致鋰離子電池發生永久性容量損失。此外，極溫環境等外在因素也會造成鋰離子電池容量暫時下降。