क्यों लिथियम बैटरी गिरावट की क्षमता थी, और अंत में किसी को समझाया!

लिथियम आयन बैटरीनिकल-कैडमियम और निकल हाइड्रोजन बैटरी के बाद सबसे तेजी से बढ़ती माध्यमिक बैटरी हैं । इसकी उच्च ऊर्जा विशेषताएं इसके भविष्य को उज्ज्वल बनाती हैं। हालांकि, लिथियम आयन बैटरी सही नहीं है, और इसकी सबसे बड़ी समस्या इसके चार्ज और निर्वहन चक्र की स्थिरता है। यह पेपर लिथियम आयन बैटरी की क्षमता क्षय के संभावित कारणों का सारांश और विश्लेषण करता है, जिसमें ओवरचार्ज, इलेक्ट्रोलाइट अपघटन और आत्म-निर्वहन शामिल हैं।

लिथियम आयन बैटरी में अलग-अलग इंटरकैलेशन ऊर्जा होती है जब दो इलेक्ट्रोड के बीच इंटरकैलेशन प्रतिक्रियाएं होती हैं, और बैटरी का सबसे अच्छा प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, दो मेजबान इलेक्ट्रोड की क्षमता अनुपात को संतुलित मूल्य बनाए रखना चाहिए।

लिथियम आयन बैटरी में, क्षमता संतुलन नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड के द्रव्यमान अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है,

यह है: =m+/m-=ΤxC-/ΤyC +

उपरोक्त सूत्र में, सी इलेक्ट्रोड की सैद्धांतिक कूलोम क्षमता को संदर्भित करता है, और एक्सएक्स और एएक्स क्रमशः नकारात्मक इलेक्ट्रोड और सकारात्मक इलेक्ट्रोड में एम्बेडेड लिथियम आयनों की स्टोइचियोमेट्रिक संख्या को संदर्भित करता है। यह उपरोक्त सूत्र से देखा जा सकता है कि दो ध्रुवों द्वारा आवश्यक द्रव्यमान अनुपात दो ध्रुवों की संबंधित काउलोम क्षमता और उनके संबंधित रिवर्सिबल लिथियम आयनों की संख्या पर निर्भर करता है।

आम तौर पर, एक छोटे द्रव्यमान अनुपात से नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों का अधूरा उपयोग होता है; एक बड़ा द्रव्यमान अनुपात नकारात्मक इलेक्ट्रोड के ओवरचार्ज के कारण सुरक्षा खतरों का कारण बन सकता है। संक्षेप में, बैटरी प्रदर्शन अनुकूलित द्रव्यमान अनुपात में सबसे अच्छा है।

एक आदर्श ली-आयन बैटरी सिस्टम के लिए, मात्रा का संतुलन अपने चक्र के दौरान नहीं बदलता है, और प्रत्येक चक्र में प्रारंभिक क्षमता एक निश्चित मूल्य है, लेकिन वास्तविक स्थिति बहुत अधिक जटिल है। लिथियम आयनों या इलेक्ट्रॉनों को उत्पन्न या उपभोग करने वाली कोई भी साइड रिएक्शन बैटरी क्षमता संतुलन में बदलाव का कारण बन सकता है। एक बार बैटरी क्षमता संतुलन राज्य बदलता है, यह परिवर्तन अपरिवर्तनीय है और बैटरी प्रदर्शन का उत्पादन करने के लिए कई चक्रों के माध्यम से जमा किया जा सकता है । गंभीर प्रभाव। लिथियम आयन बैटरी में, रेडॉक्स प्रतिक्रिया के अलावा जब लिथियम आयनों को अलग किया जाता है, तो बड़ी संख्या में साइड प्रतिक्रियाएं भी होती हैं, जैसे इलेक्ट्रोलाइट अपघटन, सक्रिय सामग्री विघटन, और धातु लिथियम जमाव।

कारण एक: ओवरचार्ज

1. ग्रेफाइट एनोड की ओवरचार्ज प्रतिक्रिया:

जब बैटरी ओवरचार्ज हो जाती है, तो लिथियम आयनों को आसानी से कम कर दिया जाता है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर जमा किया जाता है:

जमा लिथियम नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह कोट, लिथियम के सम्मिलन को अवरुद्ध। कम निर्वहन दक्षता और क्षमता हानि के कारण हैं:

(1) पुनर्नवीनीकरण लिथियम की मात्रा कम हो जाती है;

(2) जमा धातु लिथियम Li2CO3, LiF या अन्य उत्पादों के रूप में सॉल्वेंट या सहायक इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया करता है;

(3) धातु लिथियम आमतौर पर नकारात्मक इलेक्ट्रोड और विभाजक के बीच बनता है, जो विभाजक के छिद्रों को अवरुद्ध कर सकता है और बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ा सकता है;

(4) लिथियम की सक्रिय प्रकृति के कारण इलेक्ट्रोलाइट के साथ प्रतिक्रिया देना और इलेक्ट्रोलाइट का सेवन करना आसान होता है। इससे डिस्चार्ज एफिशिएंसी में कमी आती है और क्षमता का नुकसान होता है।

                                

फास्ट चार्जिंग, वर्तमान घनत्व बहुत बड़ा है, नकारात्मक इलेक्ट्रोड गंभीर रूप से ध्रुवीकृत है, और लिथियम का जमाव अधिक स्पष्ट होगा। यह स्थिति तब होने की संभावना है जब सकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री के सापेक्ष अत्यधिक होती है। हालांकि, उच्च चार्जिंग दर के मामले में, भले ही सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्रियों का अनुपात सामान्य हो, धातु लिथियम का जमाव हो सकता है।

2. पॉजिटिव चार्ज ओवरचार्ज रिएक्शन

जब नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री के लिए सकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री का अनुपात बहुत कम होता है, तो सकारात्मक इलेक्ट्रोड का ओवरचार्ज आसानी से होता है।

सकारात्मक इलेक्ट्रोड के ओवरचार्ज के कारण होने वाली क्षमता हानि मुख्य रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से निष्क्रिय पदार्थों (जैसे Co3O4, Mn2O3, आदि) के उत्पादन के कारण होती है, जो इलेक्ट्रोड के बीच क्षमता संतुलन को बाधित करती है, और इसकी क्षमता हानि अपरिवर्तनीय है।

(1) LiyCoO2

         

LiyCoO2 → (1-y)/3 [Co3O4 + O2 (g)]]+ yLiCoO2 y<>

साथ ही, सील बंद लिथियम आयन बैटरी में कैथोड सामग्री के अपघटन से उत्पन्न ऑक्सीजन पुनर्संयोजन प्रतिक्रियाओं (जैसे एच2ओ की पीढ़ी) और इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन से उत्पन्न ज्वलनशील गैस के अभाव के कारण एक ही समय में जमा हो जाएगी।

(2) 1000000

लिथियम मैंगनीज प्रतिक्रिया तब होती है जब लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड पूरी तरह से delithiated है: 1011 → Mn2O3 + O2 (g)

         

3. इलेक्ट्रोलाइट की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया जब यह पल्ला झाड़ लिया जाता है

जब दबाव 4.5V से अधिक होता है, तो इलेक्ट्रोलाइट अघुलनशील (जैसे Li2Co3) और गैस बनाने के लिए ऑक्सीकरण करेगा। ये अघुलनशील इलेक्ट्रोड के छिद्रों को अवरुद्ध करेंगे और लिथियम आयनों के प्रवास में बाधा डालेंगे, जिसके परिणामस्वरूप साइकिल चलाने के दौरान क्षमता में कमी आएगी ।

                 

ऑक्सीकरण दर को प्रभावित करने वाले कारक:

कैथोड सामग्री सतह क्षेत्र

                    

वर्तमान कलेक्टर सामग्री

                              

जोड़ा प्रवाहकीय एजेंट (कार्बन ब्लैक, आदि)

                   

कार्बन ब्लैक के प्रकार और सतह क्षेत्र

                      

वर्तमान में अधिक उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइट्स में ईसी/डीएमसी को उच्चतम ऑक्सीकरण प्रतिरोध माना जाता है । समाधान की इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण प्रक्रिया आम तौर पर व्यक्त की जाती है: समाधान → ऑक्सीकरण उत्पाद (गैस, समाधान और ठोस पदार्थ) + ne-

किसी भी सॉल्वेंट के ऑक्सीकरण से इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता बढ़ेगी और इलेक्ट्रोलाइट की स्थिरता कम हो जाएगी, जो अंतत बैटरी की क्षमता को प्रभावित करेगी। यह मानते हुए कि इलेक्ट्रोलाइट का एक छोटा सा हिस्सा हर बार चार्ज होने पर इसका सेवन किया जाता है, फिर बैटरी इकट्ठा होने पर अधिक इलेक्ट्रोलाइट की जरूरत होती है । एक निरंतर कंटेनर के लिए, इसका मतलब है कि थोड़ी मात्रा में सक्रिय सामग्री चार्ज करना, जो प्रारंभिक क्षमता में कमी का कारण बनेगा। इसके अलावा अगर कोई सॉलिड प्रोडक्ट तैयार किया जाता है तो इलेक्ट्रोड की सतह पर एक डिक्शनरी फिल्म बनाई जाएगी, जिससे बैटरी का ध्रुवीकरण बढ़ने और बैटरी के आउटपुट वोल्टेज को कम करेगा।

कारण दो: इलेक्ट्रोलाइट अपघटन (कमी)

मैं इलेक्ट्रोड पर विघटित

1. इलेक्ट्रोलाइट सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर विघटित:

इलेक्ट्रोलाइट एक सॉल्वेंट और एक सहायक इलेक्ट्रोलाइट से बना है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड विघटित होने के बाद, अघुलनशील उत्पाद Li2Co3 और LiF आमतौर पर बनते हैं, जो इलेक्ट्रोड के छिद्रों को अवरुद्ध करके बैटरी क्षमता को कम कर देते हैं। कटौती से उत्पन्न गैस बैटरी के आंतरिक दबाव को बढ़ाएगी, जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षा समस्याएं होंगी ।

सकारात्मक इलेक्ट्रोड का अपघटन वोल्टेज आमतौर पर 4.5V (ली/ली + के सापेक्ष) से अधिक होता है, इसलिए वे सकारात्मक इलेक्ट्रोड पर आसानी से विघटित नहीं होते हैं । इसके विपरीत, इलेक्ट्रोलाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर अधिक आसानी से विघटित हो जाता है।

2. इलेक्ट्रोलाइट नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर विघटित:

इलेक्ट्रोलाइट ग्रेफाइट और अन्य लिथियम एम्बेडेड कार्बन एनोड्स पर स्थिर नहीं है, और अपरिवर्तनीय क्षमता का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया करना आसान है। प्रारंभिक प्रभारी और निर्वहन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट का अपघटन इलेक्ट्रोड की सतह पर एक निष्क्रियता फिल्म बनाएगा। निष्क्रियता फिल्म इलेक्ट्रोलाइट को कार्बन एनोड से अलग कर सकती है और इलेक्ट्रोलाइट के आगे अपघटन को रोक सकती है। इस प्रकार कार्बन एनोड की संरचनात्मक स्थिरता को बनाए रखना। आदर्श परिस्थितियों में, इलेक्ट्रोलाइट की कमी निष्क्रियता फिल्म के गठन तक सीमित है, और यह प्रक्रिया अब तब नहीं होती है जब चक्र स्थिर होता है।

पासिेशन फिल्म निर्माण

इलेक्ट्रोलाइट नमक की कमी निष्क्रियता फिल्म के निर्माण में भाग लेती है, जो निष्क्रियता फिल्म के स्थिरीकरण के लिए फायदेमंद है, लेकिन

(1) कटौती द्वारा उत्पादित अघुलनशील पदार्थ का सॉल्वेंट के घटे उत्पाद पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा;

(2) इलेक्ट्रोलाइट नमक कम होने पर इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता कम हो जाती है, जिससे अंततः बैटरी क्षमता में कमी आती है (LiPF6 एलआईएफ, लिक्सपीएफ5-एक्स, PF3O और PF3 तक कम हो जाता है)

              

(3) एक निष्क्रियता फिल्म के गठन से लिथियम आयनों का उपभोग होता है, जिससे दो इलेक्ट्रोड के बीच की क्षमता में असंतुलन पैदा होगा और पूरी बैटरी की विशिष्ट क्षमता में कमी आएगी ।

(4) यदि निष्क्रियता फिल्म में दरारें हैं, तो विलायक अणु निष्क्रिय हो सकते हैं और निष्क्रिय फिल्म को मोटा कर सकते हैं, जो न केवल अधिक लिथियम का उपभोग करता है, बल्कि कार्बन सतह पर माइक्रोपोर्स को ब्लॉक कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप लिथियम को डालने और निकालने में असमर्थता होती है, जिससे अपरिवर्तनीय क्षमता हानि होती है । इलेक्ट्रोलाइट में कुछ अकार्बनिक एडिटिव्स जोड़ना, जैसे CO2, N2O, CO, SO2, आदि, निष्क्रियता फिल्म के गठन में तेजी ला सकते हैं, और सॉल्वेंट के सह-एम्बेडिंग और अपघटन को रोक सकते हैं। क्राउन ईथर ऑर्गेनिक एडिटिव्स को जोड़ने का एक ही प्रभाव होता है। 12 मुकुट 4 ईथर सबसे अच्छा है।

फिल्म बनाने की क्षमता हानि के कारक:

(1) इस प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले कार्बन का प्रकार;

                           

(2) इलेक्ट्रोलाइट की संरचना;

                                       

(3) इलेक्ट्रोड या इलेक्ट्रोलाइट्स में एडिटिव्स।

                     

Blyr का मानना है कि आयन विनिमय प्रतिक्रिया सक्रिय सामग्री कण की सतह से अपने मूल में अग्रिम, और नए चरण का गठन मूल सक्रिय सामग्री एम्बेड, और कम आयन और इलेक्ट्रॉन चालकता के साथ एक निष्क्रिय फिल्म कण की सतह पर बना है, तो भंडारण के बाद spinel यह भंडारण से पहले की तुलना में अधिक ध्रुवीकरण है ।

झांग ने इलेक्ट्रोड सामग्री के साइकिल चलाने से पहले और बाद में एसी बाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी का विश्लेषण किया और पाया कि चक्रों की संख्या बढ़ने के साथ सतह पासिवेशन लेयर का प्रतिरोध बढ़ जाता है और इंटरफेस क्षमता कम हो जाती है । यह दर्शाता है कि चक्रों की संख्या के साथ निष्क्रियता परत की मोटाई बढ़ जाती है। मैंगनीज का विघटन और इलेक्ट्रोलाइट के अपघटन से एक निष्क्रियता एक निष्क्रिय फिल्म का गठन होता है, और उच्च तापमान की स्थिति इन प्रतिक्रियाओं की प्रगति के लिए अधिक अनुकूल होती है। इससे सक्रिय भौतिक कणों के बीच संपर्क प्रतिरोध और ली + माइग्रेशन प्रतिरोध में वृद्धि होगी, जिससे बैटरी का ध्रुवीकरण, अपूर्ण चार्जिंग और डिस्चार्जिंग और घटने की क्षमता बढ़ेगी । ;

                                                

इलेक्ट्रोलाइट का II कमी तंत्र

इलेक्ट्रोलाइट में अक्सर ऑक्सीजन, पानी, कार्बन डाइऑक्साइड आदि जैसी अशुद्धियां होती हैं और बैटरी को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने के दौरान रेडॉक्स रिएक्शन होता है।

इलेक्ट्रोलाइट के कमी तंत्र में तीन पहलू शामिल हैं: सॉल्वेंट कमी, इलेक्ट्रोलाइट में कमी और अशुद्धता में कमी:

1. सॉल्वेंट में कमी

पीसी और ईसी की कमी में एक इलेक्ट्रॉन प्रतिक्रिया और दो-इलेक्ट्रॉन प्रतिक्रिया प्रक्रिया शामिल है। दो इलेक्ट्रॉन प्रतिक्रिया Li2CO3 रूपों:

फोंग एट अल का मानना है कि पहली डिस्चार्ज प्रक्रिया में, जब इलेक्ट्रोड क्षमता 0.8V (बनाम ली/ली +) के करीब होती है, पीसी/ईसी ग्रेफाइट पर इलेक्ट्रोकेमेरियल प्रतिक्रिया करता है, सीएच = CHCH3 (जी) /CH2 = CH2 (जी) और LiCO3 (s) पैदा करता है, जिससे ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड पर अपरिवर्तनीय क्षमता का नुकसान होता है ।

ऑरबाख एट अल ने धातु लिथियम इलेक्ट्रोड और कार्बन आधारित इलेक्ट्रोड पर विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स के कमी तंत्र और उत्पादों पर व्यापक शोध किया, और पाया कि पीसी का एक-इलेक्ट्रॉन प्रतिक्रिया तंत्र ROCO2Li और प्रोपलीन का उत्पादन करता है। ROCO2Li पानी का पता लगाने के लिए बहुत संवेदनशील है। ट्रेस पानी की उपस्थिति में मुख्य उत्पाद Li2CO3 और प्रोपलीन हैं, लेकिन शुष्क परिस्थितियों में कोई Li2CO3 का उत्पादन नहीं किया जाता है।

दिसंबर में कमी:

                  

Ein-Eli Y ने बताया कि मिश्रित डायथाइल कार्बोनेट (डीईसी) और डिमिथाइल कार्बोनेट (डीएमसी) से बना एक इलेक्ट्रोलाइट एथिल मिथाइल कार्बोनेट (ईएमसी) का उत्पादन करने के लिए बैटरी में एक विनिमय प्रतिक्रिया से गुजरना होगा, जो क्षमता हानि कुछ प्रभाव का कारण होगा ।

2. इलेक्ट्रोलाइट की कमी

इलेक्ट्रोलाइट की कमी प्रतिक्रिया आमतौर पर कार्बन इलेक्ट्रोड सतह फिल्म के गठन में शामिल माना जाता है, इसलिए इसके प्रकार और एकाग्रता कार्बन इलेक्ट्रोड के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा। कुछ मामलों में, इलेक्ट्रोलाइट की कमी कार्बन सतह को स्थिर करने में मदद करती है और आवश्यक निष्क्रियता परत बना सकती है।

                               

आमतौर पर माना जाता है कि सॉल्वेंट की तुलना में सपोर्टिंग इलेक्ट्रोलाइट को कम करना आसान होता है और रिडक्शन प्रोडक्ट को निगेटिव इलेक्ट्रोड डिपॉजिट्ड फिल्म में मिलाया जाता है और बैटरी की क्षमता क्षय को प्रभावित करता है । कई सहायक इलेक्ट्रोलाइट्स की संभावित कमी प्रतिक्रियाएं इस प्रकार हैं:

           

3. अशुद्धता में कमी

(1) यदि इलेक्ट्रोलाइट में पानी की मात्रा बहुत अधिक है, तो LiOH (s) और Li2O जमा का गठन किया जाएगा, जो लिथियम आयन प्रविष्टि के लिए अनुकूल नहीं है और अपरिवर्तनीय क्षमता हानि का कारण बनता है:

H2O + e → ओह-+ 1/2H2

ओह-+ ली +→ LiOH (ओं)

LiOH +Li++e-→Li2O (s) + 1/2H2

LiOH (ओं) को इलेक्ट्रोड की सतह पर उच्च प्रतिरोध के साथ एक सतह फिल्म बनाने के लिए उत्पन्न और जमा किया जाता है, जो ली + को ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड में एम्बेड करने से रोकता है, जिसके परिणामस्वरूप अपरिवर्तनीय क्षमता हानि होती है। सॉल्वेंट में ट्रेस पानी (100-300 ×10-6) ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के प्रदर्शन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

          

(2) सॉल्वेंट में सीओ 2 को नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर सीओ और लिको3 (एस) में कम किया जा सकता है:

2CO2+2e-+2Li+→Li2CO3+ CO

सीओ बैटरी के आंतरिक दबाव को बढ़ाएगा, और Li2CO3 (s) बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाएगा और बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित करेगा।

(3) सॉल्वेंट में ऑक्सीजन की मौजूदगी भी Li2O बनेगी

1/2O2 +2e-+ 2Li +→ Li2O

                      

क्योंकि धातु लिथियम और पूरी तरह से लिथियम-इंटरकैलेटेड कार्बन के बीच संभावित अंतर छोटा है, कार्बन पर इलेक्ट्रोलाइट की कमी लिथियम पर समान है ।

कारण तीन: आत्म निर्वहन

स्व-निर्वहन क्षमता के प्राकृतिक नुकसान की घटना को संदर्भित करता है जब बैटरी उपयोग में नहीं होती है। लिथियम आयन बैटरी के आत्म-निर्वहन के कारण क्षमता हानि के दो मामले हैं:

एक रिवर्सिबल क्षमता हानि है;

दूसरा अपरिवर्तनीय क्षमता का नुकसान है ।

रिवर्सिबल कैपेसिटी लॉस का मतलब है कि चार्जिंग के दौरान खोई हुई क्षमता को रिकवर किया जा सकता है, लेकिन अपरिवर्तनीय क्षमता का नुकसान इसके विपरीत है । सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड आवेशित राज्य में इलेक्ट्रोलाइट के साथ एक माइक्रोबेटरी कार्रवाई हो सकती है, लिथियम आयन प्रविष्टि और निष्कर्षण, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्रविष्टि और हटाने इंटरकैलेटेड लिथियम आयनों केवल इलेक्ट्रोलाइट के लिथियम आयनों से संबंधित हैं, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमताओं इसलिए असंतुलित हैं, और क्षमता हानि के इस हिस्से को चार्ज करने के दौरान बरामद नहीं किया जा सकता है । जैसे:

लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड सकारात्मक इलेक्ट्रोड और विलायक एक माइक्रो बैटरी के रूप में कार्य करेंगे, जिसके परिणामस्वरूप आत्म-निर्वहन और अपरिवर्तनीय क्षमता हानि होगी:

LiyMn2O4 +xLi ++xe-→ Liy +xMn2O4

विलायक अणुओं (जैसे पीसी) प्रवाहकीय सामग्री कार्बन काले या वर्तमान कलेक्टर की सतह पर माइक्रोबेटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में ऑक्सीकरण कर रहे हैं:

xPC → xPC मुक्त कट्टरपंथी + xe-

इसी तरह, नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री एक माइक्रोबेटरी में इलेक्ट्रोलाइट के साथ बातचीत करने के लिए आत्म निर्वहन का कारण और अपरिवर्तनीय क्षमता हानि का कारण हो सकता है । इलेक्ट्रोलाइट (जैसे LiPF6) प्रवाहकीय सामग्री पर कम हो जाता है:

PF5+xe-→ PF5-x

                                                        

आवेशित राज्य में लिथियम कार्बाइड का उपयोग माइक्रो बैटरी के नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में लिथियम आयनों को हटाने और ऑक्सीकरण के रूप में किया जाता है:

LiyC6 → Liy-xC6 + xLi +++ xe-

आत्म-निर्वहन को प्रभावित करने वाले कारक: सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की विनिर्माण प्रक्रिया, बैटरी की विनिर्माण प्रक्रिया, इलेक्ट्रोलाइट की प्रकृति, तापमान और समय। ;;

सेल्फ डिस्चार्ज रेट मुख्य रूप से सॉल्वेंट की ऑक्सीडेशन रेट से कंट्रोल होता है, इसलिए सॉल्वेंट की स्थिरता बैटरी की स्टोरेज लाइफ को प्रभावित करती है।

                              

सॉल्वेंट का ऑक्सीकरण मुख्य रूप से कार्बन ब्लैक की सतह पर होता है। कार्बन ब्लैक के सतह क्षेत्र को कम करने से आत्म-निर्वहन दर को नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन LiMn2O4 कैथोड सामग्री के लिए, सक्रिय सामग्री के सतह क्षेत्र को कम करना भी महत्वपूर्ण है, और सॉल्वेंट के ऑक्सीकरण पर कलेक्टर सतह की भूमिका को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। .

बैटरी विभाजक के माध्यम से वर्तमान लीक भी लिथियम आयन बैटरी में आत्म निर्वहन का कारण बन सकता है, लेकिन इस प्रक्रिया को विभाजक के प्रतिरोध से सीमित है, एक बहुत कम दर पर होता है, और तापमान से स्वतंत्र है । यह देखते हुए कि बैटरी की आत्म-निर्वहन दर दृढ़ता से तापमान पर निर्भर करती है, यह प्रक्रिया आत्म-निर्वहन में मुख्य तंत्र नहीं है।

यदि नकारात्मक इलेक्ट्रोड पूरी तरह से चार्ज अवस्था में है और सकारात्मक इलेक्ट्रोड सेल्फ-डिस्चार्ज होता है, तो बैटरी का इंटरनल वॉल्यूम बैलेंस नष्ट हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्थायी क्षमता हानि होगी ।

                             

लंबे समय या लगातार आत्म-निर्वहन के दौरान, लिथियम कार्बन पर जमा किया जा सकता है, जिससे दोनों ध्रुवों के बीच क्षमता असंतुलन की मात्रा बढ़ जाती है।

पिस्टोइया एट अल ने विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स में तीन मुख्य धातु ऑक्साइड पॉजिटिव इलेक्ट्रोड की सेल्फ-डिस्चार्ज दरों की तुलना की और पाया कि सेल्फ डिस्चार्ज दर इलेक्ट्रोलाइट के साथ अलग है । यह भी बताया गया है कि सेल्फ डिस्चार्ज ऑक्सीकरण उत्पाद इलेक्ट्रोड सामग्री में माइक्रोपोर्स को ब्लॉक करते हैं, लिथियम प्रविष्टि और निष्कर्षण को मुश्किल बनाते हैं और आंतरिक प्रतिरोध को बढ़ाते हैं और निर्वहन दक्षता को कम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अपरिवर्तनीय क्षमता हानि होती है।