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關(guān)于鋰離子電池石墨負(fù)極 比表面積和SEI膜
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我做的是一種碳多孔材料，比表面積有15m2/g左右，可逆容量還算可以，但是首次不可逆容量也很大，庫侖效率較低。 我看到對于石墨負(fù)極材料，很多研究者通過采用瀝青、樹脂高溫裂解做碳包覆，形成核-殼結(jié)構(gòu)以降低石墨的比表面、改善與電解液的相容性。 那么，如果我也在這種多孔材料表面包覆一層無定形碳，那么能不能起到這種作用呢？ 球殼存在是降低了與電解液接觸的比表面積，但是內(nèi)部還是多孔結(jié)構(gòu)，會(huì)不會(huì)依然因生成SEI膜而造成較大的不可逆容量呢？ 求高人幫助理清關(guān)于比表面積和SEI膜的關(guān)系。 |
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liucheng200883
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【答案】應(yīng)助回帖
dechao69(金幣+2): 2011-09-20 22:38:24
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首先必須明確一個(gè)概念問題（建議去看一下SEI膜的成膜機(jī)理），SEI膜的形成是電解液溶劑，鋰鹽，負(fù)極材料在電流的作用下共同反應(yīng)的結(jié)果，電解液中的鋰離子透過外層的熱解碳進(jìn)入到材料內(nèi)部與多孔炭材料發(fā)生反應(yīng)是不會(huì)生成SEI膜的，形成的是我們的負(fù)極儲(chǔ)鋰化合物L(fēng)iC6。由于有外層包裹層的保護(hù)，起保護(hù)層只允許鋰離子的通過，電解液在外層SEI膜形成后是不會(huì)進(jìn)入內(nèi)部孔道的。 |
4樓2011-09-20 10:42:34
liucheng200883
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【答案】應(yīng)助回帖
dechao69(金幣+1): 2011-09-20 22:38:15
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由于你的材料的比表面積相對比較大，與電解液的接觸面積自然就比其他的石墨材料的要大，因此在首次充放電過程中因形成SEI膜所消耗的電解液就相對也較多，因此早成不可逆容量比例大。 進(jìn)行表面碳包覆形成一種類似的核-殼結(jié)構(gòu)后，可以明顯的降低石墨的表面積，與電解液的接觸面積也相應(yīng)減小，形成SEI膜時(shí)消耗的電解液也回相應(yīng)將少，因此不可逆容量是可以減小的。這個(gè)毫無疑問。 你的多孔碳材料還有一個(gè)優(yōu)勢的存在，就的進(jìn)行表面包覆后，材料內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)可以顯著的提高鋰離子的儲(chǔ)存能力，如果孔道適中的話，對與大倍率充電是有幫助的，因?yàn)槠淇椎揽梢詫囯x子以鋰離子簇的形式存于其孔道中，而不用性能所謂的LiC6.但是這種孔道結(jié)構(gòu)是很難形成的。需要技術(shù)上的深入研究。 |
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