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愛(ài)克斯銀蟲(chóng) (初入文壇)
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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(wèn)題說(shuō)明： TiO2/C 做鈉離子電池的負(fù)極材料，測(cè)試充放電的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題。 正常的平臺(tái)應(yīng)該維持在0.2v左右，異常的平臺(tái)會(huì)出現(xiàn)電壓先下降到0.1v，然后再上升到接近0.2v的平臺(tái)，但是平臺(tái)時(shí)間明顯短于正常的平臺(tái)。這樣下來(lái)使得總體容量降低了接近80 mAh/g。 測(cè)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(hào)：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(gè)，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(guò)期 。（后來(lái)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(guò)，沒(méi)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(cè)試過(guò)，仍然失�。� 請(qǐng)各位高手幫忙出出主意，這里先奉上20金，如果答案對(duì)我的實(shí)驗(yàn)有幫助，定當(dāng)追加金幣報(bào)答各位！ 異常的平臺(tái).jpg 正常的平臺(tái).jpg |
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我是做鋰電的，機(jī)理方面應(yīng)該相通的吧？ 一是用這么多CMC，電極材料都被包覆，可能離子通道受阻，引起極化，活化后極化減小。除非高膨脹的材料，一般不需要太多粘結(jié)劑，原則上夠用就好，貪多無(wú)益。 二是太多導(dǎo)電劑乙炔黑，比表面積大，電解液還原分解消耗大，不可逆容量高。這對(duì)于測(cè)試比容量和首次效率是非常不合理的。要適度！ 這些話已經(jīng)在論壇說(shuō)了好多次了，真的是說(shuō)一次少一次啊，以后就懶得說(shuō)了。。。。 |
2樓2016-08-19 21:09:02
lsh200100
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4樓2016-08-20 16:50:24
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如果你的測(cè)試條件是對(duì)應(yīng)的圖一的話, 你的測(cè)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(shuō)你的discharge的時(shí)間是14 h，只有那么對(duì)應(yīng)的C rate就是大概C/14的樣子，一般情況下正常材料在這個(gè)rate下都會(huì)很正常的工作吧 你確定你的樣品，測(cè)試條件，結(jié)果都是對(duì)應(yīng)的么？ 圖1的情況是比較像比較典型low kinetics造成的polarization�？梢岳斫鉃槟惚旧淼牟牧蠠o(wú)法在這個(gè)電壓下進(jìn)行reduction的反應(yīng)，那就需要更大的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)，電化學(xué)的反應(yīng)就是更negative的potential 有可能是你的電流設(shè)置太大，材料本身或者制成電極的電導(dǎo)性不好等等情況。如果是同一批材料得到的這兩個(gè)不同的結(jié)果的話，可能性比較大的就是你做的這一批電極有問(wèn)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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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(dǎo)電劑用量帶來(lái)的不可逆容量減低。 嵌鋰過(guò)電位問(wèn)題，已經(jīng)降低了CMC用量，雖然不能完全把這個(gè)因素排除，可以考慮活性材料電子導(dǎo)電差或嵌離子通道問(wèn)題。請(qǐng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)。假如材料一樣，結(jié)果不一致，再考慮是不是粘結(jié)劑（CMC是成膜的，PVDF是交聯(lián)狀的）、電極孔隙率、電解液浸潤(rùn)的問(wèn)題。 從下圖看，材料活化后嵌入曲線就不一樣了，這個(gè)跟鋰電池用的硅晶體負(fù)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(fù)極的文獻(xiàn)可以找J.R.Dahn。 如果活化后的負(fù)極充放電倍率沒(méi)問(wèn)題，不用糾結(jié)，工業(yè)生產(chǎn)就是化成時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)而已。跟一般規(guī)律不一樣，不等于說(shuō)哪邊出了問(wèn)題。 |
8樓2016-08-22 11:52:41
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6樓2016-08-22 11:05:21
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9樓2016-08-23 23:57:49
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