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求助電池測(cè)試截止電壓的問題
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本人做電池測(cè)試，對(duì)于電池的測(cè)試電壓一般都是按照文獻(xiàn)來，最近覺得這樣不是很好，想要能清楚原理，以及一些其他瑣碎問題，特來求教，希望大家不吝賜教 1、扣式電池做恒電流循環(huán)測(cè)試，已知正極對(duì)氫標(biāo)準(zhǔn)電位為A，負(fù)極為B，那么測(cè)試時(shí)設(shè)置的電壓為B~A還是0~A-B？ 2、鋰電測(cè)試時(shí)，有個(gè)對(duì)鋰電位（potential vs Li+/Li），測(cè)試時(shí)該怎樣設(shè)置電位（扣式電池）？ 3、超電容測(cè)試的電壓怎么確定的？ 4、CV圖中間部分面積的具體含義？面積的一半代表是否代表容量？ 5、關(guān)于三電極體系，已知輔助電極對(duì)氫標(biāo)準(zhǔn)電位為-A，工作電極為+B，參比電極為+C，那么測(cè)試的電壓范圍是不是-A-C~B-C？ 6、有文獻(xiàn)上提到的“充電電壓越低越好，放電電壓越高越好”，這里指的是恒電流循環(huán)測(cè)試時(shí)的充放電平臺(tái)嗎？ 7、有時(shí)候循環(huán)測(cè)試時(shí)，充電電壓達(dá)不到設(shè)置的截止電壓是為什么？ 8、比能量和比電容的概念，從它們的單位上看，比能量（Wh/kg）、比容量(Ah/kg)，似乎它們之間就差了一個(gè)電壓，但是通常我們見到的比容量用于描述單電極的性質(zhì)，而比能量用于描述整個(gè)電池或超電容的性質(zhì)，請(qǐng)幫忙解釋一下他們之間的具體關(guān)系？ 9、一般電解液都有電化學(xué)窗口，這里的電化學(xué)窗口的電勢(shì)范圍都是指的是對(duì)氫標(biāo)電極電勢(shì)嗎？麻煩介紹一下常見水系電解液和有機(jī)系電解液的電化學(xué)窗口？ 10、充電其實(shí)就是一個(gè)電解過程，電解的電壓怎樣設(shè)置？例如電解水，陽(yáng)極反應(yīng)：4OH-－4e-=2H2O+O2↑，E=0.401 陰極反應(yīng)：4H2O+4e=2H2↑+4OH-，E=-0.8277，那么理論電解電壓是不是0.401-（-0.8277）=1.2277？ 11、電池放電有極化，那么充電是不是也有極化？充電極化與放電極化的區(qū)別？ 遇到的問題太多了，思維很混亂，希望能看懂我的問題的朋友幫忙解釋一下，最好使用通俗易懂的語(yǔ)言，不要在哪本書上復(fù)制粘貼一段話來解釋，會(huì)送上豐厚的金幣獎(jiǎng)勵(lì)，不懂的朋友也可以過來分享，謝謝 |
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2樓2014-11-20 09:31:17
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心恒心約: 金幣+5 2014-11-21 17:53:47
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心恒心約: 金幣+5 2014-11-21 17:53:47
 好多問題啊~~~~~1.大部分負(fù)極材料對(duì)氫電位應(yīng)該都是負(fù)的吧？你這扣電是半電池嗎？我猜設(shè)置電壓區(qū)間應(yīng)該在上限A-B+零點(diǎn)幾伏，下限A-B-零點(diǎn)幾伏。 8.比容量是描述材料容量的高低，但各種材料的電壓平臺(tái)不一樣，所以并不是比容量高比能量就大。成品電池更加傾向于輸出功率吧，特別是一些動(dòng)力電池更加看重體積能量密度。 11.充電應(yīng)該也有極化吧？鋰離子電池循環(huán)是一個(gè)鋰離子的遷移過程，那應(yīng)該就會(huì)伴隨濃度差。 哈哈，胡扯幾句，說錯(cuò)了不要拍磚~~~~ |
3樓2014-11-20 14:52:51
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心恒心約: 金幣+10, 非常好 2014-11-21 18:04:57
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心恒心約: 金幣+10, 非常好 2014-11-21 18:04:57
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1-2：在鋰電池中一個(gè)比較重要的概念叫work function,有翻譯成“功函”的，也有翻譯成“逸出功”的。假定正極材料work function為ᴪc，負(fù)極材料的為ᴪa,那么組成的全電池的電壓Voc=(ᴪc-ᴪa)/e, ᴪ與電勢(shì)的關(guān)系為ᴪ=v*e. 對(duì)于半電池來說，正極材料/Li 半電池中可以得到正極材料的充放電曲線，這個(gè)是有個(gè)范圍的，v1-v2;負(fù)極材料也是如此，也可以得到一個(gè)范圍v3-v4.在組裝成全電池的時(shí)候，正極材料的充電曲線要減去負(fù)極材料的放電曲線，正極材料的放電曲線要減去材料的充電曲線，當(dāng)然這只是籠統(tǒng)的說，全電池的充放電曲線跟正負(fù)極質(zhì)量比，電壓窗口都是有關(guān)系的，在有些情況表現(xiàn)為正極過充或者過放，有時(shí)是負(fù)極過充或者過放，一句話也講不清，多看些全電池的文章吧，任意兩種正負(fù)極都要按不同配比，電壓區(qū)間經(jīng)過摸索和嘗試，才有可能得出比較好的結(jié)果。 3：沒做過超級(jí)電容器，但是我學(xué)過電容器，不就是電容兩個(gè)極板間的電壓差么？非對(duì)稱電極中逸出功高的作為正極，逸出功低的作為負(fù)極。 4：CV以y=0為分界線，以上的是對(duì)應(yīng)充電，一下的對(duì)應(yīng)放電（對(duì)于半電池而言）。橫坐標(biāo)是電壓，縱坐標(biāo)是電流，它的積分想想也該是功率啊. 你如果知道掃速的話，可以把橫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成時(shí)間，然后積分的出來的才是容量，而一只活性物質(zhì)質(zhì)量，就可以求出比容量了。 5：:你的全電池自己覺得哪個(gè)電壓區(qū)間合適，就去測(cè)哪個(gè)電壓區(qū)間，全電池的電壓區(qū)間是試出來的，不是算出來的。半電池每種材料基本都有對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)報(bào)道其優(yōu)化的電壓區(qū)間，別人怎么設(shè)你也怎么設(shè)就OK了。 6：Voc=(ᴪc-ᴪa)/e=vc-va, vc是正極材料的電勢(shì)（注意這個(gè)電勢(shì)是隨著充放電過程不斷變化的，不是定值），只有vc大，va小，你的電池才會(huì)有比較高的工作電壓，電池的功率密度才會(huì)比較高。 7：這種情況沒怎么遇見過，如果電池封裝密閉性不好，或者電極片或者電解液或者手套箱水含量高，都會(huì)導(dǎo)致充電曲線壞掉，達(dá)不到截止電壓；而有些5v高電壓材料如NiMn尖晶石材料，需要配備專門的高電壓電解液，否則電解液在高電壓容易分解 8：對(duì)于半電池，知道容量知道質(zhì)量，一除就是比容量，但是對(duì)于全電池，假如你正極材料質(zhì)量mc,負(fù)極材料質(zhì)量ma,電池總的容量c,你的全電池的比容量應(yīng)該如何定義呢？c/ma還是c/mc呢？意義又在哪呢？比能量反應(yīng)的是全電池體能夠?qū)ν馓峁┑目偟哪芰浚@個(gè)是對(duì)我們有意義的 |
4樓2014-11-20 17:19:24
5樓2014-11-20 18:31:21
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7樓2015-10-21 17:26:09
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