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yhdhx金蟲 (小有名氣)
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[求助]
鋰離子電池負(fù)極材料充放電的一些問題求助
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有這么兩個問題想請教一下大家： 1、負(fù)極材料，材料為正極，鋰片做對電極。為什么第二次放電的容量會比前一次的充電容量要大了（如下圖）。我的理解是：充電是嵌入材料中的鋰重新脫出來，而放電是鋰再嵌入到材料中，那么嵌入的鋰就應(yīng)該比脫出的鋰要少啊，難道是每次進(jìn)行嵌鋰的時候，不僅僅包含了前一次脫出來的鋰，還有鋰片的再次脫鋰嗎？是不是每次放電的過程中鋰片都要脫鋰��？在文獻(xiàn)中好像也見過這種情況，但是大部分都不會出現(xiàn)這種情況吧。（表達(dá)的不清楚，請各位見諒）。 2、 還有就是，為什么組的電池首次的放電容量有很高，但是首次充電時容量就很低了啊，我是按師兄的方法制備的材料，師兄組的電池容量都很高的，是我組電池由問題嗎. 未命名.jpg |
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【答案】應(yīng)助回帖
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yhdhx: 金幣+5, ★有幫助 2013-07-17 17:57:50
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對于電極負(fù)極材料來說，第二次嵌鋰容量高于第一次嵌鋰是很正常的。原因也有很多種，例如，極片不均勻性、材料導(dǎo)電性不好，電解液浸潤不好等。即使對于石墨這種高導(dǎo)電性負(fù)極來來說，也不一定首次嵌鋰就一定能達(dá)到理想水平，尤其是恒流充放電。因此建議以多段逐漸減小電流的方法來嵌鋰，如0.5mA放電至10mV、0.2mA放電至10mV、0.1mA放電至10mV，然后以同一電流充電即楞。你會發(fā)現(xiàn)同一批電池，不同段的嵌鋰容量差別是很大的。一般這種方法只要第一次使用就可以了，后續(xù)循環(huán)不需要再多段嵌鋰。另外，延長浸潤時間，或烘烤時間，控制極片一致性，增加導(dǎo)電劑含量等只是電池工藝方面，多摸索一下，這個是不能偷懶的。 你的那個理解是有問題的，全電池中鋰含量由正極決定，但是半電池中負(fù)極用金屬鋰的容量是3800mAh/g，鋰片是相當(dāng)于無限鋰的。對于硅、硬碳、氧化物類負(fù)極來說，前幾次容量增加是很常見的。正極也有這種現(xiàn)象。 至于你材料容量低于你師兄的，那再正常不過了，即使拿一款商業(yè)化的材料給一個新手，做出來的性能也有可能非常差的。更何況自己合成的材料。哪有穩(wěn)定性可言。 |
7樓2013-07-17 11:46:58
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zlin: ECEPI+1, 鼓勵應(yīng)助！ 2013-07-17 12:51:41
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同樣糾結(jié)這個問題。。我理解的是對于模擬電池中的活性材料（負(fù)極），有固定的理論比容量，但是每周嵌鋰的時候，會因為材料表面出現(xiàn)更多的缺陷和更大的比表面積，可以承載更多的鋰，也就是導(dǎo)致放電容量的增大。你剛陳述的“鋰片的再次脫鋰”我是贊同的，因為鋰片中的鋰含量肯定是要滿足于活性材料的嵌鋰量的，比如說如果石墨的理論比容量是372mAh/g，鋰片的含鋰量可以滿足，換成是si 的4200mAh/g，鋰片的含鋰量滿足不了了，肯定不可能的吧。 |
4樓2013-07-17 11:08:55
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