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[交流] 疑惑為什么鋰離子電池負(fù)極材料的首次充放電效率很重要？

大家共識(shí)，鋰離子電池負(fù)極材料的首次充放電效率很重要，不是很理解。
通常，第一次效率不高，主要是因?yàn)镾EI膜的形成，消耗一部分容量，同時(shí)也消耗鋰離子。
但是
（1）一旦SEI形成之后，對(duì)后續(xù)的充放電循環(huán)就沒有多少影響呢，容量也能達(dá)到較高值
（2）SEI形成消耗的鋰離子可否來自于電解質(zhì)，電解質(zhì)中有大量的鋰離子，消耗一些似乎也無妨。
基于此，第一次充放電效率似乎不重要？如何理解呢？謝謝！

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1樓 2013-03-21 06:03:32

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wodden

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4樓: Originally posted by superroc1983 at 2013-03-21 17:28:48
形成SEI所需的電子是外電路提供的。歡迎討論，謝謝！
...

樓主還是沒搞懂化學(xué)電池的原理啊。電子是正極提供的，充電時(shí)用來轉(zhuǎn)移電子的能量才是外電路提供的，別搞混了。

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10樓2013-03-22 08:25:41

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wodden

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superroc1983: 金幣+1 2013-03-22 17:57:11

SEI膜是還原膜，所以其實(shí)損失的電子是無法彌補(bǔ)的。而電子的來源則是正極中的過渡金屬，所以提高負(fù)極的首次效率是非常必要的。

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3樓2013-03-21 08:23:16

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醋人

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撐大了肚子，以后才能多吃多吐（鋰離子）

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2樓2013-03-21 08:08:19

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superroc1983: 金幣+1, 之前都看過了，感覺沒有解決我的疑問。謝謝！ 2013-03-21 21:50:39

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6樓2013-03-21 18:27:50

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face

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形成SEI的過程是消耗鋰的，在全電池中這些鋰都來自于正極材料，這就相當(dāng)于降低了正極材料的容量，也就降低了電池的容量，而正極材料比負(fù)極材料貴多了，而且克容量也低很多，所以消耗正極材料來遷就負(fù)極材料完全是不劃算的事兒

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7樓2013-03-21 22:17:04

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問題一：SEI膜是保護(hù)碳負(fù)極材料防止其與電解液接觸分解的，或者說碳負(fù)極材料與有機(jī)電解液會(huì)接觸反應(yīng)生成阻止其繼續(xù)反應(yīng)的SEI膜，但這層保護(hù)膜本身不穩(wěn)定會(huì)分解破壞，后續(xù)充放電會(huì)持續(xù)生成，這一方面會(huì)導(dǎo)致可逆容量的損失，另一方面使得SEI膜加厚增大極化，導(dǎo)致可逆容量降低。而不是你所說的沒有多少影響。首次效率之所以重要，個(gè)人覺得，如果首次效率過高，SEI膜可能形成不完整或者厚度不夠，會(huì)造成可逆容量不穩(wěn)定對(duì)后續(xù)循環(huán)不利；相反，首次效率較低，說明生成的SEI膜太厚，電池極化大，可利用的容量較低，不利于實(shí)用。
問題二：個(gè)人覺得電解液中的鋰離子是一種動(dòng)態(tài)平衡，不是說你想消耗就消耗的吧，而且還有電位的限制，達(dá)到一定的電位才會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成。
個(gè)人見解，僅供參考! 歡迎交流！

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13樓2013-03-31 01:16:32

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4樓2013-03-21 17:28:48

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撐大了肚子，以后才能多吃多吐（鋰離子）

能詳細(xì)些么

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5樓2013-03-21 17:38:49

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至于負(fù)極材料的首次耗鋰能不能都來自電解液而非正極材料，自己做個(gè)扣式全電池就知道了，是不能的

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8樓2013-03-21 22:19:53

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有機(jī)電解液的粘滯性是和六氟磷酸鋰的濃度相關(guān)的，摩爾濃度為1M時(shí)電解液的粘滯性最低，鋰離子電導(dǎo)率最高。再者電池中的電解液與正負(fù)極活性材料相比是非常有限的，負(fù)極首次庫侖效率不高的話不僅消耗正極的鋰，同時(shí)也消耗電解液中的鋰，造成電解液粘滯性增大，鋰離子化學(xué)擴(kuò)散系數(shù)降低，此外傳遞電荷的鋰離子量降低，對(duì)鋰電的不良影響很大。

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9樓2013-03-21 22:32:12

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10樓: Originally posted by wodden at 2013-03-22 08:25:41
樓主還是沒搞懂化學(xué)電池的原理啊。電子是正極提供的，充電時(shí)用來轉(zhuǎn)移電子的能量才是外電路提供的，別搞混了。...

電子來自正極？鋰離子也來自正極？
那么放電的時(shí)候，鋰離子從正極跑到負(fù)極，電子通過外電路從正極流向負(fù)極嗎？

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11樓2013-03-30 21:09:10

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11樓: Originally posted by nofrunolif at 2013-03-30 21:09:10
電子來自正極？鋰離子也來自正極？
那么放電的時(shí)候，鋰離子從正極跑到負(fù)極，電子通過外電路從正極流向負(fù)極嗎？...

是啊

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12樓2013-03-30 23:00:04

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minilin201214樓

2013-05-07 13:24 回復(fù)

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