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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 » 电化资源 » 三元材料和LFP半电池首效为什么不是100%
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涂易

新虫 (小有名气)

[求助] 三元材料和LFP半电池首效为什么不是100% 已有6人参与

如下2图分别是NCM和LFP的扣电半电池的客容量，其首效均低于100%，且NCM只有90%，因为对电极是Li片，按理说不会有活性Li损失，所以觉得半电池首效应该接近100%才对，请教各位虫友帮忙解答，谢谢！

三元材料和LFP半电池首效为什么不是100%
LFP.PNG


三元材料和LFP半电池首效为什么不是100%-1
NCM.PNG
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
1楼 2016-06-16 14:15:08
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mickey008999 at 2016-06-16 14:45:47
不知道这个充放电的倍率是多少呢？虽然负极为金属锂，没有损失，但是充入正极的锂离子不一定都能出来啊，可能会由于电解液渗透不够等原因造成死锂

谢谢你的回复，rate是1C，对于LFP、NCM化成后的全电池1C充放效率基本都能接近100%，所以不会是rate问题。
另这种扣电池是用来检测来料的，每批都会做，每批的半电池首效基本都是NCM90%，LFP98%，扣电测试方法是经过验证的，不会出现浸润不好的问题。

对于阴极，首次充电是脱锂，能脱出的活性部位应该不存在浸润问题，又因为对电极是Li片，为什么在首次放电时，阴极不能按脱出的Li离子比例全部嵌入
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
3楼2016-06-16 15:51:42
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涂易

新虫 (小有名气)
谢谢大家的回复。LFP全电池首效≈92%，主要是阴、阳极SEI膜消耗导致；LFP半电池首效≈98.5%，因半电池对电极是Li片，不存在C阳极形成SEI损失活性Li。现在的问题是NCM的半电池首效只有90%，其具体原因是什么？浸润的和Rate的可能性应该是可以排除的，至于阴极SEI膜估计也不应该是主因 @langzhizhou
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
11楼2016-06-19 10:35:44
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by 00zhuang at 2016-06-19 13:46:19
磷酸铁锂的脱嵌锂的体积变化很小，结构变化也小。三元稍微大一些。因为会有一定的结构畸变，所以总有一部分锂离子回不去，如果倍率变小点，磷酸铁锂变化回很小，三元应该能增加些
...

嗯  谢谢
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
13楼2016-06-19 18:32:42
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by langzhizhou at 2016-06-18 02:06:17
全电池的1C充放电效率是100%，不能表示半电池的1C也要100%；
全电池是经过完全活化后的，一开始的不可逆损失都去掉了，而半电池首次充放电会有一些不可逆的损失，材料缺陷也好，混料不匀也好，杂质也好，等等
另外 ...

嗯  同意  扣电池的rate可能是关机影响因素   以上扣电池rate都是0.1C
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
14楼2016-06-19 18:34:44
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
15楼: Originally posted by Love_Matrix at 2016-06-20 10:28:43
磷酸铁锂理论上不会有什么不可逆容量，所以首次库伦效率接近100%，而三元材料由于锂镍混排导致一部分脱出的锂回不到正极，必须放到足够低的电位下才能回嵌（<2V vs Li/Li+), 锂片的标准氢电位-3.04V，大部分材料 ...

嗯  谢谢答复，此答案可能是最有说服力的，刚刚拿到量产NCM全电池的首效，≈88%，半电池≈90%，全电池，半电池都是放电到2.8V，想试试，不知道放电2.0V首效能到多少？
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16楼2016-06-20 16:02:38
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
17楼: Originally posted by monicular at 2016-06-20 19:22:30
你锂离子没有全部脱出啊.你放到0就接近100%

放到0，会过放，有安全风险，剩余电量已经没意义了；另，因为放到0会过放，有多少真的是Li脱嵌都不知道，如何考证是不是接近100%呢？你说呢
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18楼2016-06-21 09:23:31
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