首效偏低解析

首效是锂离子电池基础数据里关键的指标之一。

那么什么是首效呢：

首效是指首次放电比上首次充电的比值，即分容放电/（化成充电+分容第一步充电）。

一般情况化成会固定充到一定SOC，不会直接充满；分容第一步会首先将电芯充满，然后在进行放电。

说到全电池首效，我们先说一下半电池首效。

正极半电池（正极材料做正极，金属锂做负极）

此时正极半电池放电容量＜充电容量是因为正极首次脱锂之后材料结构会发生微弱变化，导致部分锂离子不能全部嵌入到正极。

负极半电池（负极材料石墨等做正极，金属锂做负极）

石墨电池半电池和正极不一样的是，石墨做正极，金属锂片做负极，故而先放电，而石墨的首效明显低于正极材料的首效，主要原因就是锂离子穿过电解质，会在石墨表面形成SEI膜，消耗了大量锂离子。这些锂离子则无法回到负极。

全电池首效

此图为正极磷酸铁锂​材料，负极石墨材料。首效消耗主要的负极生成SEI膜。
注：全电池首效是按照正负极首效中最小的一个为基准。如三元首效88％，石墨首效92％，则全电池首效未88％

首效的意义：

1.首效反应了材料的实际嵌锂程度，实际放出容量

2.通过扣电数据和首效可以侧面反应成膜消耗Li量

3.首效越高，证明正极成膜不可逆锂损失消耗少，代表可恢复容量高，正极材料又较贵，从侧面起到降本增效作用。

首效偏低可能的原因：

1.材料比表面积大，成膜需要消耗更多锂源。

2.N/P比大，负极过量过多，成膜消耗锂离子多。

3.化成工艺设置不匹配，导致成膜过厚，过渡消耗锂源。

4.电解液中如PC等使石墨发生剥离，导致首效偏低。

提升首效的解决方法：

1.选取比表面积较小的材料。

2.选取合适N/P比

3.选取合适化成流程

4.补锂技术