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放电曲线异常：电压先下降后上升！ 已有2人参与
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问题说明： TiO2/C 做钠离子电池的负极材料，测试充放电的时候出现问题。 正常的平台应该维持在0.2v左右，异常的平台会出现电压先下降到0.1v，然后再上升到接近0.2v的平台，但是平台时间明显短于正常的平台。这样下来使得总体容量降低了接近80 mAh/g。 测试条件： 电压区间：0.01-2.5V; 电流密度：50mA/g ；活性物质质量：0.5mg； 活性物质：乙炔黑：CMC=7:2:1 电解液： NaClO4 , EC  MC=1:1(vol%) +5%FEC （编号：NC-019）已经排除的可能： 1.装电池的熟练程度。（分别装了将近30个，都存在如图所示情况）； 2.电解液污染。（换了另外一瓶电解液，仍然出现这样的情况）； 3.CMC过期 。（后来的CMC几乎都是现配现用）； 4.材料都是Anatase相； 5.换了电流密度（20mA/g，100mA/g 都尝试过，没有起到作用）； 6.涂布厚度（活性物质质量大概1.0~1.5mg/片 的厚电极片也测试过，仍然失败）； 请各位高手帮忙出出主意，这里先奉上20金，如果答案对我的实验有帮助，定当追加金币报答各位！  异常的平台.jpg  正常的平台.jpg |
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 useful | 钠电装配及测试 |
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2楼2016-08-19 21:09:02
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4楼2016-08-20 16:50:24
【答案】应助回帖
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louderbe: 金币+1 2016-08-22 11:31:28
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louderbe: 金币+1 2016-08-22 11:31:28
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如果你的测试条件是对应的图一的话, 你的测试电流就是50mA/g * 0.5mg = 0.025 mA. 你得到的容量大概是0.35 mAh, 就是说你的discharge的时间是14 h，只有那么对应的C rate就是大概C/14的样子，一般情况下正常材料在这个rate下都会很正常的工作吧 你确定你的样品，测试条件，结果都是对应的么？ 图1的情况是比较像比较典型low kinetics造成的polarization。可以理解为你本身的材料无法在这个电压下进行reduction的反应，那就需要更大的能量来实现反应，电化学的反应就是更negative的potential 有可能是你的电流设置太大，材料本身或者制成电极的电导性不好等等情况。如果是同一批材料得到的这两个不同的结果的话，可能性比较大的就是你做的这一批电极有问题了，不如binder， carbon black这些东西分布不均吧 |
5楼2016-08-21 04:02:24
lsh200100
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langzhizhou: 金币+1 2016-08-24 00:04:52
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上图首次放电0.2V以上的容量比例比你之前的数据减少了，有可能是减少导电剂用量带来的不可逆容量减低。 嵌锂过电位问题，已经降低了CMC用量，虽然不能完全把这个因素排除，可以考虑活性材料电子导电差或嵌离子通道问题。请查阅相关文献。假如材料一样，结果不一致，再考虑是不是粘结剂（CMC是成膜的，PVDF是交联状的）、电极孔隙率、电解液浸润的问题。 从下图看，材料活化后嵌入曲线就不一样了，这个跟锂电池用的硅晶体负极很像，晶体硅嵌锂之后变成非晶态的锂硅化合物，脱锂之后变成非晶态的硅，嵌锂电位就变高了。硅负极的文献可以找J.R.Dahn。 如果活化后的负极充放电倍率没问题，不用纠结，工业生产就是化成时间长一点而已。跟一般规律不一样，不等于说哪边出了问题。 |
8楼2016-08-22 11:52:41
3楼2016-08-20 16:41:29
6楼2016-08-22 11:05:21
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7楼2016-08-22 11:20:51
9楼2016-08-23 23:57:49
10楼2016-11-11 09:51:22
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