1. Reformasi Film SEI dan Konsumsi Lithium Aktif
Meskipun penuaan-suhu tinggi (45 derajat ) setelah pembentukan memfasilitasi interkalasi penuh sisa litium dan mengurangi litium logam yang tidak bereaksi pada permukaan anoda, litium aktif pasti akan dikonsumsi selama proses ini.
Selama penuaan-suhu tinggi, terjadi reformasi dan stabilisasi film interfase elektrolit padat (SEI). SEI yang awalnya terbentuk mengandung komponen organik yang tidak stabil (misalnya ROCOLi), yang terurai pada suhu tinggi dan berubah menjadi spesies anorganik yang lebih stabil (misalnya Li₂CO₃), sekaligus melepaskan gas seperti CO dan menimbulkan cacat struktural pada film. Reaksi ini menggunakan ion litium aktif dan mengurangi persediaan litium reversibel, sehingga secara langsung menurunkan efisiensi Coulomb pertama.
2. Reaksi Samping Elektrolit yang Memburuk
Suhu tinggi mempercepat penguraian elektrolit, terutama pada antarmuka antara katoda dan anoda. Molekul pelarut (misalnya, EC, DEC) dapat berinterkalasi ke dalam lapisan grafit bersama dengan ion litium, memicu pengelupasan kulit grafit dan menghasilkan film SEI baru, yang selanjutnya menghabiskan litium aktif.
Literatur menunjukkan bahwa reaksi samping penguraian elektrolit meningkat secara signifikan ketika penuaan melebihi 24 jam. Hal ini mengurangi elektrolit cair bebas sekaligus menghasilkan produk sampingan yang tidak dapat diubah, sehingga menghasilkan efisiensi Coulomb pertama yang lebih rendah.
3. Deposisi Litium dan Kinetika Interkalasi
Selama-pembentukan pasca penuaan suhu tinggi, ion litium yang gagal berinterkalasi sepenuhnya menjadi grafit terus bermigrasi dan menempel ke anoda. Namun demikian, sebagian dari litium dapat mengendap dalam bentuk yang tidak dapat diubah seperti litium dendrit atau litium mati, sehingga mengurangi jumlah litium yang dapat dibalik. Penuaan suhu tinggi-yang berkepanjangan mendorong interkalasi litium, namun penyimpanan litium tambahan yang berlebihan atau periode penuaan yang terlalu lama menyebabkan hilangnya litium aktif.
4. Resistensi Internal dan Efek Polarisasi
Penuaan suhu tinggi yang terlalu lama-dapat meningkatkan ketahanan internal baterai. Sementara penuaan yang berkepanjangan meningkatkan pembasahan elektrolit, LiPF₆ terurai di bawah panas untuk menghasilkan LiF yang mengendap pada permukaan elektroda dan meningkatkan impedansi antarmuka. Resistensi internal yang lebih tinggi mengintensifkan polarisasi selama pengisian dan pengosongan, mengurangi kapasitas pengiriman praktis dan menurunkan efisiensi Coulombic pertama.
5. Kesimpulan
Durasi penuaan-suhu tinggi mengurangi efisiensi Coulomb pertama terutama melalui tiga jalur: konsumsi litium yang disebabkan oleh reformasi SEI, reaksi samping elektrolit yang memburuk, dan pengendapan litium yang tidak dapat diubah.
