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俊希kingsely

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[求助] XRD分析迫切求助

這兩張XRD圖分別是：一個過沖之后壞的18650鈦酸鋰電池和一個完好的18650鈦酸鋰電池正極材料（錳酸鋰）和負(fù)極材料（鈦酸鋰）材料分別做對比的XRD圖。（正負(fù)極材料都是將電池解剖后刮下來的粉末），從圖上可以明顯看出好電池?zé)o論是正極材料還是負(fù)極材料XRD圖的峰值都要比壞電池的強，由于我是做電池?zé)峁芾淼�，實在分析不出其他問題，希望站內(nèi)懂電化學(xué)知識的兄弟姐妹們幫忙分析下，本人將感激不盡！

錳酸鋰材料XRD.jpg

鈦酸鋰材料XRD.jpg

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【求助】晶體沿不同晶面擇優(yōu)生長在XRD上的反映已經(jīng)有3人回復(fù)

1樓 2013-03-12 23:50:40

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857688363: 金幣+2, 感謝應(yīng)助 2013-03-13 10:00:43

XRD圖譜中的峰的強度與材料晶型有關(guān)，結(jié)構(gòu)完整晶粒尺寸大峰的強度就越大，充壞了的電池可能是電極材料受到破壞。

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2樓2013-03-13 08:20:40

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857688363: 金幣+3, 感謝應(yīng)助 2013-03-13 10:00:51

過充之后正極缺鋰，負(fù)極富鋰，這兩種材料都比較耐過充，電池壞掉更可能是電解液的分解。從你的XRD看，結(jié)構(gòu)并沒有明顯破壞。峰的強弱對比不準(zhǔn)確，因為和測試條件有關(guān)，半高寬、峰位、不同峰之間的相對強度變化才能反映跟準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)變化。

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3樓2013-03-13 08:50:27

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引用回帖:

6樓: Originally posted by 俊希kingsely at 2013-03-13 20:36:57
其實我是先做了充放電測試的。結(jié)果是，壞電池充電電壓總是比好電池高，放電電壓卻總是比好電池低，另外相同的環(huán)境溫度下，同一倍率放電時，壞電池的表面溫度總是高于好電池的。所以我才做了XRD譜圖看看是不是電池材 ...

我覺得壞電池受損嚴(yán)重的是電解液和電極的膜，如你所述，壞電池的極化變大，和導(dǎo)電性有關(guān)，電解液分解離子導(dǎo)電性變大，正極材料表面形成厚的SEI膜。內(nèi)阻變大，表面溫度高是正常的。你可以做一下EIS，看看內(nèi)阻各個部分的變化。

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7樓2013-03-14 08:29:50

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ystmichael

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正極結(jié)構(gòu)沒有破壞，內(nèi)短發(fā)熱的原因應(yīng)該不在材料上。

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8樓2013-03-14 09:03:12

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yanbo1986: 金幣+2, 感謝應(yīng)助。 2013-03-16 15:53:24

既然有峰高不同，我認(rèn)為可以說明好電池的電極材料的晶粒粒徑比壞的的大，反復(fù)循環(huán)后壞電池的電極材料晶粒發(fā)生細(xì)化，增加了Li ion脫嵌阻力

這是很粗漏的分析，畢竟僅僅峰高的數(shù)據(jù)用來說明存在很大誤差，而且是循環(huán)后極片上刮下的電極材料，里面有不少非晶物質(zhì)，對XRD精確分析干擾也不小啊

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隨便掉一個offer砸中我啦...=。=要求不高吧...

12樓2013-03-14 23:13:27

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3樓: Originally posted by admire1475 at 2013-03-13 08:50:27
過充之后正極缺鋰，負(fù)極富鋰，這兩種材料都比較耐過充，電池壞掉更可能是電解液的分解。從你的XRD看，結(jié)構(gòu)并沒有明顯破壞。峰的強弱對比不準(zhǔn)確，因為和測試條件有關(guān)，半高寬、峰位、不同峰之間的相對強度變化才能反 ...

那從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)還能說明什么問題么？能說明出壞電池的性能沒好電池的好么？

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4樓2013-03-13 10:48:45

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4樓: Originally posted by 俊希kingsely at 2013-03-13 10:48:45
那從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)還能說明什么問題么？能說明出壞電池的性能沒好電池的好么？...

現(xiàn)在的數(shù)據(jù)只能說明正極和負(fù)極的材料結(jié)構(gòu)并沒有收到明顯破壞，不能說明壞電池的性能沒好電池好，如果評價電池性能，應(yīng)該做充放電測試。

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5樓2013-03-13 16:01:27

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5樓: Originally posted by admire1475 at 2013-03-13 16:01:27
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)只能說明正極和負(fù)極的材料結(jié)構(gòu)并沒有收到明顯破壞，不能說明壞電池的性能沒好電池好，如果評價電池性能，應(yīng)該做充放電測試。...

其實我是先做了充放電測試的。結(jié)果是，壞電池充電電壓總是比好電池高，放電電壓卻總是比好電池低，另外相同的環(huán)境溫度下，同一倍率放電時，壞電池的表面溫度總是高于好電池的。所以我才做了XRD譜圖看看是不是電池材料由于過充后，被破壞了或者性能變差了。

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6樓2013-03-13 20:36:57

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7樓: Originally posted by admire1475 at 2013-03-14 08:29:50
我覺得壞電池受損嚴(yán)重的是電解液和電極的膜，如你所述，壞電池的極化變大，和導(dǎo)電性有關(guān)，電解液分解離子導(dǎo)電性變大，正極材料表面形成厚的SEI膜。內(nèi)阻變大，表面溫度高是正常的。你可以做一下EIS，看看內(nèi)阻各個部 ...

謝謝您給我的解答和建議，我還有個問題想問您，為什么好電池的正負(fù)極XRD譜圖各個峰都要強于壞電池？但是我是用5C大電流充電池的，電池表面溫度就升到了60-70℃，會不會是因為高溫破壞了電池材料晶體的結(jié)晶，所以峰變?nèi)酢?

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9樓2013-03-14 10:10:12

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9樓: Originally posted by 俊希kingsely at 2013-03-14 10:10:12
謝謝您給我的解答和建議，我還有個問題想問您，為什么好電池的正負(fù)極XRD譜圖各個峰都要強于壞電池？但是我是用5C大電流充電池的，電池表面溫度就升到了60-70℃，會不會是因為高溫破壞了電池材料晶體的結(jié)晶，所以峰 ...

XRD峰的強弱并不能說明什么問題，有東西覆蓋在晶體表現(xiàn)也會使峰強減弱。大電流發(fā)熱更快，因為功率和電流的平方成正比。

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10樓2013-03-14 15:01:32

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