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maike01金蟲 (正式寫手)
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[交流]
【討論】Li離子二次電池的庫(kù)倫效率 已有6人參與
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大家好，想請(qǐng)教一下，Li離子二次電池的庫(kù)倫效率問題。 我們實(shí)驗(yàn)室所做的Li離子二次電池是半電池，結(jié)構(gòu)為負(fù)極材料、隔膜、Li片，中間有電解液和填充材料。這樣的電池與商用的二次電池是不同的。商用結(jié)構(gòu)為正極材料、隔膜、負(fù)極材料，中間有電解液。 商用的二次電池剛組裝好是沒有電壓的，需要先進(jìn)行充電，然后再放電。 而我們所做的半電池是有初始電壓的，在循環(huán)測(cè)試過程中是先放電，然后再充電。 充電對(duì)應(yīng)于Li離子從負(fù)極材料中脫嵌，放電對(duì)應(yīng)于Li離子的嵌入。 按照Li離子二次電池最基本的理解，效率就是放電值除以充電值。因?yàn)槌潆姷哪康氖菫榱朔烹娛褂�。�?duì)于商用的，覺得這種計(jì)算也很合理，先是充電，然后放電。 課時(shí)對(duì)于半電池而言，先是個(gè)放電過程，這怎么來計(jì)算呢，我看測(cè)試系統(tǒng)自己計(jì)算是通過首次放電來除以首次充電值的，這個(gè)對(duì)于半電池的Li離子嵌入和脫嵌而言是合情合理的。只是這樣出來的值一般剛開始都比較離譜，后面當(dāng)然比較穩(wěn)定。是不是采用這種計(jì)算方法，我們應(yīng)該用第一次的充電值和第二次的放電值來進(jìn)行比較啊，因?yàn)槭状畏烹娨话闶遣豢赡娴墓＞唧w比較方法是不是也可以用第2次的放電值除以第一次的充電值，以此類推��？ 一般文獻(xiàn)當(dāng)中沒有仔細(xì)說具體的庫(kù)倫效率計(jì)算細(xì)節(jié)，請(qǐng)大家多多指點(diǎn)！ |
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2樓2010-03-06 15:19:20
tianyingge
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3樓2010-03-06 15:22:23
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maike01(金幣+2):謝謝 2010-03-07 08:18
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我尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我只發(fā)表我的看法。 對(duì)于負(fù)極材料，半電池第一次放電過程其實(shí)對(duì)于全電池而言是充電過程及金屬鋰離子到負(fù)極材料的過程，而第一次充電過程其實(shí)對(duì)全電池是放電過程。所以表面上Q效率= 充電容量/放電容量，其實(shí)對(duì)全電池是Q=放電容量/充電容量，第一次Q很可能很低，20%左右也很正常。 而且，我認(rèn)為如果算Q忽略第一次放電，也很可能忽略掉其他一些電池反應(yīng)細(xì)節(jié)，包括SEI膜生成等。 期待其他見解。 |
4樓2010-03-06 16:55:44
maike01
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關(guān)于Li電和Li離子電池的差別，一個(gè)是不包含Li離子的，稱為L(zhǎng)i電，只要含有Li離子的，都稱為L(zhǎng)i離子電池。我這樣理解不知道大家有么有什么不同的看法。 實(shí)驗(yàn)室所做的電池很多都是半電池。用Li片作為一種電極材料，因?yàn)樗请妷鹤畹偷牟牧�。�?dāng)然也可以做全電池，不過Li離子電池的關(guān)鍵在于電極材料，而它包括正極和負(fù)極，半電池屬于材料研究，全電池的性能由兩種材料共同決定，屬于應(yīng)用研究。實(shí)驗(yàn)室一般都偏重于基礎(chǔ)材料研究，因此做半電池居多。 |
5樓2010-03-07 08:23:28
maike01
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謝謝4樓的熱心回復(fù)。在測(cè)試軟件上面的效率來源于首次放電容量除以首次充電容量。 比如我的第一次庫(kù)倫效率就是150左右，第一次放電容量3000左右，第一次充電容量2000多。我覺得是軟件默認(rèn)為全電池來處理的，因此出現(xiàn)了問題，對(duì)吧。我們?cè)谔幚戆腚姵氐臅r(shí)候是不是應(yīng)該倒過來除呢，用首次充電的來除以首次放電的。 我設(shè)置的循環(huán)工步是擱置、恒流放電、擱置、橫流充電、擱置、循環(huán) 最后顯示完成時(shí)候的步驟是橫流充電。 [ Last edited by maike01 on 2010-3-7 at 08:30 ] |
6樓2010-03-07 08:28:06
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7樓2010-03-07 12:01:20
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