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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 電化學 » 電分析測試 » 放電曲線異常：電壓先下降后上升！
| 查看: 4231 | 回復: 10 | ||||
[求助]
放電曲線異常：電壓先下降后上升！ 已有2人參與
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問題說明： TiO2/C 做鈉離子電池的負極材料，測試充放電的時候出現(xiàn)問題。 正常的平臺應該維持在0.2v左右，異常的平臺會出現(xiàn)電壓先下降到0.1v，然后再上升到接近0.2v的平臺，但是平臺時間明顯短于正常的平臺。這樣下來使得總體容量降低了接近80 mAh/g。 測試條件： 電壓區(qū)間：0.01-2.5V; 電流密度：50mA/g ；活性物質(zhì)質(zhì)量：0.5mg； 活性物質(zhì)：乙炔黑：CMC=7:2:1 電解液： NaClO4 , EC  MC=1:1(vol%) +5%FEC （編號：NC-019）已經(jīng)排除的可能： 1.裝電池的熟練程度。（分別裝了將近30個，都存在如圖所示情況）； 2.電解液污染。（換了另外一瓶電解液，仍然出現(xiàn)這樣的情況）； 3.CMC過期 。（后來的CMC幾乎都是現(xiàn)配現(xiàn)用）； 4.材料都是Anatase相； 5.換了電流密度（20mA/g，100mA/g 都嘗試過，沒有起到作用）； 6.涂布厚度（活性物質(zhì)質(zhì)量大概1.0~1.5mg/片 的厚電極片也測試過，仍然失�。�； 請各位高手幫忙出出主意，這里先奉上20金，如果答案對我的實驗有幫助，定當追加金幣報答各位！ 異常的平臺.jpg 正常的平臺.jpg |
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lsh200100
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2樓2016-08-19 21:09:02
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4樓2016-08-20 16:50:24
【答案】應助回帖
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感謝參與，應助指數(shù) +1
louderbe: 金幣+1 2016-08-22 11:31:28
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如果你的測試條件是對應的圖一的話, 你的測試電流就是50mA/g * 0.5mg = 0.025 mA. 你得到的容量大概是0.35 mAh, 就是說你的discharge的時間是14 h，只有那么對應的C rate就是大概C/14的樣子，一般情況下正常材料在這個rate下都會很正常的工作吧 你確定你的樣品，測試條件，結果都是對應的么？ 圖1的情況是比較像比較典型low kinetics造成的polarization。可以理解為你本身的材料無法在這個電壓下進行reduction的反應，那就需要更大的能量來實現(xiàn)反應，電化學的反應就是更negative的potential 有可能是你的電流設置太大，材料本身或者制成電極的電導性不好等等情況。如果是同一批材料得到的這兩個不同的結果的話，可能性比較大的就是你做的這一批電極有問題了，不如binder， carbon black這些東西分布不均吧 |
5樓2016-08-21 04:02:24
lsh200100
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langzhizhou: 金幣+1 2016-08-24 00:04:52
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上圖首次放電0.2V以上的容量比例比你之前的數(shù)據(jù)減少了，有可能是減少導電劑用量帶來的不可逆容量減低。 嵌鋰過電位問題，已經(jīng)降低了CMC用量，雖然不能完全把這個因素排除，可以考慮活性材料電子導電差或嵌離子通道問題。請查閱相關文獻。假如材料一樣，結果不一致，再考慮是不是粘結劑（CMC是成膜的，PVDF是交聯(lián)狀的）、電極孔隙率、電解液浸潤的問題。 從下圖看，材料活化后嵌入曲線就不一樣了，這個跟鋰電池用的硅晶體負極很像，晶體硅嵌鋰之后變成非晶態(tài)的鋰硅化合物，脫鋰之后變成非晶態(tài)的硅，嵌鋰電位就變高了。硅負極的文獻可以找J.R.Dahn。 如果活化后的負極充放電倍率沒問題，不用糾結，工業(yè)生產(chǎn)就是化成時間長一點而已。跟一般規(guī)律不一樣，不等于說哪邊出了問題。 |
8樓2016-08-22 11:52:41
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