限制鋰離子電池充放電倍率性能的原因是什么？

鋰離子電池的充放電倍率性能，與鋰離子在正負極、電解液、以及他們之間界面處的遷移能力直接相關，一切影響鋰離子遷移速度的因素（這些影響因子也可等效為電池的內阻），都會影響鋰離子電池的充放電倍率性能。此外，電池內部的散熱速率，也是影響倍率性能的一個重要因素，假如散熱速率慢，大倍率充放電時所積累的熱量無法傳遞出去，會嚴重影響鋰離子電池的安全性和壽命。因此，研究和改善鋰離子電池的充放電倍率性能，重要從提高鋰離子遷移速度和電池內部的散熱速率兩個方面著手。

1.鋰離子電池的內阻

一般在正極活性物質內部會添加導電劑，從而降低活性物質之間、活性物質與正極基體/集流體的接觸電阻，改善正極材料的電導率（離子和電子電導率），提升倍率性能。不同材料不同形狀的導電劑，都會對鋰離子電池的內阻出現影響，進而影響其倍率性能。

正負極的集流體（極耳）是鋰離子電池與外界進行電能傳遞的載體，集流體的電阻值對電池的倍率性能也有很大的影響。因此，通過改變集流體的材質、尺寸大小、引出方式、連接工藝等，都可以改善鋰離子電池的倍率性能和循環壽命。

此外，隔離膜的吸液率和孔隙率也對鋰離子的通過性有較大的影響，也會一定程度上影響鋰離子電池的倍率性能（相對較小）。

鋰離子電池電解質與正負極材料的浸潤程度，會影響電解質與電極界面處的接觸電阻，從而影響電池的倍率性能。電解質的總量、粘度、雜質含量、正負極材料的孔隙等，都會改變電解質與電極的接觸阻抗，是改善倍率性能的重要研究方向。

2.電解質的離子電導率

電解質的離子電導率如同水的阻力相同，對鋰離子游泳的速度有非常大的影響。目前鋰離子電池所采用的有機電解質，不管是液體電解質，還是固體電解質，其離子電導率都不是很高。電解質的電阻成為整個電池電阻的重要組成部分，對鋰離子電池高倍率性能的影響不容忽視。

除了提高電解質的離子電導率之外，還要著重關注電解質的化學穩定性和熱穩定性。在大倍率充放電時，電池的電化學窗口變化范圍非常寬，假如電解質的化學穩定性不好，容易在正極材料表面氧化分解，影響電解質的離子電導率。