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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 石墨/锂半电池初始开路电压
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无-忧

新虫 (小有名气)

[求助] 石墨/锂半电池初始开路电压已有1人参与

石墨/锂半电池刚开始的开路电压测出来大约为3V，但是石墨的嵌锂电位是0.1V，而锂的电极电位是-3.045V，但是石墨的嵌锂电位是相对锂电位啊，正负极电位差不应该是0.1V吗，为什么电压会是3V，求解释啊
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1楼2016-05-08 18:19:45
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tanglianxing

木虫 (著名写手)

锂电材料“砖家”

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
无-忧: 金币+5 2016-05-09 12:14:18
1、石墨和锂组装扣式电池开路电压就是3.0V左右；因为锂对标准氢电极电位为-3.04，而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0，两者组装后的电池电压就是3V。
2、石墨的嵌锂电位是0.1V，是对应于锂电极，而相对于氢电极则应该是-2.9V左右。

在做比较的时候，一定要先规定一个参照物，不要将参照物换来换去的，把自己都搞糊涂了。
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无-忧
“砖家”到处有，中国特别多。
3楼2016-05-09 08:47:15
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sun85

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
21楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-05-17 13:23:31
呵呵。。。。。。 兜圈子了，你说的不就是电极的氧化还原电位。
我前面问的，为什么“石墨对氢是0V”“全电池做出来是0V”？请看清楚、想清楚再回答，不知道就算了。实际上，全电池做出来不是0V吧，只是比较接近。 ...

"“即Li+和Li在相对标准氢电位为-3.040V时会发生相互转化”，应该是反应平衡时是-3.040V，高于这个电位被氧化，低于这个电位被还原。" 不就是在-3.040V是一个界限吗，需要讲得那么清楚吗，高于会怎么，低于会怎么要说清楚吗，又不是一个完全外行的人。
实际全电池实际做出来确实不是0V，我每天都接触很多全电池，确实没没碰到一个电池会是0V，只要你的电压表达到mV的精度，同样石墨对锂片半电池装出来电压也不会是3.040V，但理论上是这么去推的，可能由于内部微短路或者组装的时候正负极有过瞬间接触等原因导致半电压不是3.040V。
本人不是做学问的，在锂电企业搞的，当然曾经在学校也做得不错。
这只是在交流，你可以不认可，不要抨击人，淡定！！！
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22楼2016-05-17 13:45:22
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sun85

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
11楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-05-13 10:44:51
可以举个栗子？
化学反应需要具备热力学和动力学条件，电池体系太复杂。我是化工专业本科学历，没学过电化学。...

刚组装的全电池，没经过任何充放电，负极极片相对标准氢电位是0V，正极极片相对标准氢电位也是0V，全电池电压=正极电位-负极电位=0-0=0V
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12楼2016-05-13 16:42:56
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tanglianxing

木虫 (著名写手)

锂电材料“砖家”
引用回帖:
5楼: Originally posted by 无-忧 at 2016-05-09 10:01:32
不过还有一点问题就是负极石墨嵌锂量的不同，对其电位有影响吗，嵌锂越多负极电位越负吗？平时所说的石墨嵌锂电位是指刚开始嵌锂的电位还是已经嵌满锂的电位？
...

石墨嵌锂分为4个阶段，分别形成石墨和锂的1、2、3、4阶化合物，后续两个阶段电压区别不是很明显。前两个阶段和后两个阶段大约有0.1V的差异。你可以去找找相关石墨做锂离子电池负极材料的文献看看，这是最基础的，都有详细介绍！
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“砖家”到处有，中国特别多。
6楼2016-05-09 10:17:27
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sun85

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
19楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-05-16 14:16:04
还是没回答我“化学的基本原理”怎么推导的...

一个电池，不管是所谓的半电池还是全电池，电位高的一端为正极，电位低的一端为负极，电池电压=正极电位-负极电位，正负极的电位为多少，可以看它对标准电极电位为多少，电极电位是表示某种离子或原子获得电子而被还原的趋势，标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，金属电极与标准氢电极之间的电位差，叫做该金属的标准电极电位，氢的标准电极电位H2←→H+ 为0.000V（指定为零），如锂的标准电极电位Li←→Li+为-3.040V，即Li+和Li在相对标准氢电位为-3.040V时会发生相互转化。根据这个释义，去推算电池正负极的电位。
整体的看看这方的知识，我也是没学过电化学的，我是学材料的。
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20楼2016-05-17 09:44:23
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sun85

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
23楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-05-17 14:08:46
还是不认可！！！
既然在论坛跟帖，还是要说清楚吧。表述错误的地方，万一有人学进去，总是不大好。你引用我的回复，我应该轻易放过你吗？
你说的理论是什么理论？前面说的氧化还原电位是电极的工作电位，新电极 ...

本人没有表述错误的地方，内行人一看就明白。这里人的回答都不认可，你自己可以设计很多实验去分析。
一个简单的例子，你可以随意找两样东西，不管是什么，木头、纸屑也可以，组装成一个纽扣电池，加入电解液，你测下电池的电压会不会是0V。在实际的应用过程中，跟理论值是又差别的，这个差别是来自实际操作过程中很多不可控的因素决定的，所以组装出来的全电池的电压很难达到0V，就比如出来十个全电池，这十个全电池的电压肯定都是不一样的，如果这个电位是由一个或几个确定的因素来影响的，那电池公司都会去控制的，最起码控制这些因素对电池的影响程度一样，使得这十个全电池的电压不管是不是0V，那也应该是同样的电压，然后实际情况这十个电池的电压都是不一样的。
到此了...  能力非常有限，解答不了
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24楼2016-05-17 14:27:50
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meiyan

铜虫 (初入文坛)
我也一直想知道为什么半电池开路电压在3v附近，我做lvp，经常开路电压在2点多，而且电压越低初次充电电流越大，是因为什么原因呢？各位大虾请指点下

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28楼2016-12-20 23:27:53
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普通回帖

991703412

金虫 (正式写手)
那是对氢的，

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锂电
2楼2016-05-08 22:09:11
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无-忧

新虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by tanglianxing at 2016-05-09 08:47:15
1、石墨和锂组装扣式电池开路电压就是3.0V左右；因为锂对标准氢电极电位为-3.04，而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0，两者组装后的电池电压就是3V。
2、石墨的嵌锂电位是0.1V，是对应于锂电极，而相对于氢电极则应 ...

明白了，谢谢！

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4楼2016-05-09 09:54:58
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无-忧

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by tanglianxing at 2016-05-09 08:47:15
1、石墨和锂组装扣式电池开路电压就是3.0V左右；因为锂对标准氢电极电位为-3.04，而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0，两者组装后的电池电压就是3V。
2、石墨的嵌锂电位是0.1V，是对应于锂电极，而相对于氢电极则应 ...

不过还有一点问题就是负极石墨嵌锂量的不同，对其电位有影响吗，嵌锂越多负极电位越负吗？平时所说的石墨嵌锂电位是指刚开始嵌锂的电位还是已经嵌满锂的电位？

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5楼2016-05-09 10:01:32
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无-忧

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by tanglianxing at 2016-05-09 10:17:27
石墨嵌锂分为4个阶段，分别形成石墨和锂的1、2、3、4阶化合物，后续两个阶段电压区别不是很明显。前两个阶段和后两个阶段大约有0.1V的差异。你可以去找找相关石墨做锂离子电池负极材料的文献看看，这是最基础的，都 ...

谢谢啦，因为刚接触这方面，基础知识有所欠缺(⊙o⊙)…

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7楼2016-05-09 11:57:25
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lsh200100

铁杆木虫 (著名写手)

红尘来去一场梦
电位是氧化还原电位，能级决定的      说能级，不知道是不是正确，大概那么个意思。
举个例子，磷酸铁锰锂正极，充电氧化时先是出现铁元素的氧化电压，再是锰的氧化。还没充电的时候又该是多少电压呢？我没见过相关的理论或说法。
举个别的栗子，水结冰是0度，一般状态不也是常温吗，放到冰柜里才降温结冰。
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8楼2016-05-11 01:00:29
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lsh200100

铁杆木虫 (著名写手)

红尘来去一场梦
引用回帖:
3楼: Originally posted by tanglianxing at 2016-05-09 08:47:15
1、石墨和锂组装扣式电池开路电压就是3.0V左右；因为锂对标准氢电极电位为-3.04，而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0，两者组装后的电池电压就是3V。
2、石墨的嵌锂电位是0.1V，是对应于锂电极，而相对于氢电极则应 ...

请教“而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0”该怎么理解？是怎么得出来的？
没有氧化还原反应的常态下就是0V吗？ 那么正极材料也该是0V？刚做出来的全电池也0V？
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9楼2016-05-11 01:04:52
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sun85

铜虫 (小有名气)
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9楼: Originally posted by lsh200100 at 2016-05-11 01:04:52
请教“而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0”该怎么理解？是怎么得出来的？
没有氧化还原反应的常态下就是0V吗？ 那么正极材料也该是0V？刚做出来的全电池也0V？...

全电池做出来是0V，一切从化学的基本原理去推导
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