本文综合分析了锂离子电池容量衰退机理，对影响锂离子电池老化与寿命的因素进行分类整理，详细阐述了过充、SEI膜生长与电解液、自放电、活性材料损失、集流体腐蚀等多种机理，总结了近年来各领域学者在电池老化机理方面的研究进展，详细分析了锂离子电池老化影响因素与作用方式，阐述了老化副反应建模方法。电解液为离子导体，能够起到在正负电极间传导锂离子的作用，随着循环次数增加，电解液会随着时间的推移发生一定的氧化或分解反应，使得其传质能力减弱，引起电池内阻增加，如图6和图7所示。
而电解液除与电池正负电极表面发生反应外，在析锂与受热的情况下也会发生系列反应；受热情况下电解液可能分解并生成CO2等气体，温度进一步增高甚至可能导致燃烧和爆炸。
卢威等的研究表明，当工作电压超出电解液的电化学稳定窗口时，电解液会与正极材料间发生氧化分解反应。电解液与负极生成SEI膜，以及电解液在析锂时的反应过程，多结合其他形式的老化进行研究。电解液中的有机溶剂在电池工作期间会发生酯交换和聚合反应，LiPF6等导电盐会在反应中降解，形成有机磷酸盐和氟酸盐，Henschel等对5家汽车生产商的锂离子电池电解液的老化情况进行分析，发现随着锂离子电池老化，能量型电池和功率型电池中的电解液都会出现不同程度的损耗，LiPF6 的浓度出现明显下降。
隔膜是锂离子电池的关键材料，隔膜能够隔绝电子，在充放电过程中锂离子通过扩散传播，从物理上分隔正负极，因而隔膜对于电池安全运行至关重要。为满足锂离子电池性能要求，隔膜应具有化学稳定性高、浸润性好、热稳定性好、机械强度高、孔隙率高的特点。隔膜的较高孔隙率能够满足离子传输的需求，而隔膜的老化形式主要为隔膜孔堵塞，阻碍电极之间的离子传输，从而导致功率衰减及阻抗上升。Norin等认为隔膜老化的原因来自于电解液的分解产物及活性材料堵塞了隔膜孔，且该过程会导致阻抗上升和功率能力下降。隔膜老化的主要原因除电解质的侵蚀、穿过隔膜孔的锂枝晶及高温或循环引起的结构退化之外，电解质分解产物在隔膜表面的不均匀沉积同样会导致隔膜离子导电能力下降。Wu等对隔膜损伤及老化的机理进行了分析，认为隔膜损伤的主要原因是析锂过程中产生的枝晶可能会刺穿薄膜，导致电池容量下降甚至内短路，在隔膜表面采用不对称修饰的方法能够有效抑制锂枝晶的生长并提升隔膜寿命。
来源：锂电新材料观察
