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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 » 石墨负极在锂嵌入后是体积增大还是减小
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aaronbear

新虫 (小有名气)

[求助] 石墨负极在锂嵌入后是体积增大还是减小 已有8人参与

大神们好，石墨半电池组装好之后是先放电，再充电，放电过程对应锂嵌入，充电过程对应锂脱出。我想知道，锂嵌入后石墨体积是增大还是减小，体积变形率是多少？锂再脱出后，石墨又回到了初始状态，这时候石墨的体积相对初始状态是增大了还是减小了，体积变形率是多少？
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1楼 2016-11-16 15:34:01
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

流星圣殿

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
aaronbear(langzhizhou代发): 金币+2 2016-12-31 15:02:58
langzhizhou: 应助指数+1 2016-12-31 15:03:02
负极石墨肯定是膨胀的，量产数据有16%-20%  同一种正极材料电压越高膨胀越大，人造石墨天然石墨混合物也有膨胀

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10楼2016-11-17 13:04:53
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luofeilover

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
aaronbear: 金币+3, ★★★很有帮助, 十分感谢您的回复。我在做石墨的原位XRD拟合，拟合时我会记录一个cell volume值，我发现石墨嵌锂后我的cell volume值拟合结果是减小的，似乎与理论相悖，不知是拟合的问题还是怎么回事。您能给我些指导吗？或者给我一些文献也可，非常感谢！ 2016-11-16 16:59:16
ywuweizi: 金币+1 2016-12-05 22:27:25
石墨嵌入锂体积形变变大，颗粒理论是12%，实际上的极片根据人造和天然石墨的不同在25-35%之间，因为有电解液溶胀等原因膨胀率要超过12%是正常的；脱锂的话 理论上是可以回去，实际上不可能完全去，第二周以后 这种情况就会随着循环稳定了
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3楼2016-11-16 16:22:48
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普通回帖

ywuweizi

版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
aaronbear: 金币+1, ★有帮助, 谢谢您的回答，你这里可否有参考文献？我看了几篇，只有一篇说嵌锂体积变大，具体变形率是多少也没讲。我做原位，拟合之后我的结果是变小，因此很迷惑，所以想问下您有这方面文献吗？ 2016-11-16 16:15:02
嵌锂后肯定体积变大，
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2楼2016-11-16 16:03:25
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B品电池

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
aaronbear: 金币+1, ★有帮助 2016-11-17 10:57:05
肯定变大.举个例子，卷绕时qm 极片厚度在135um，化成后厚度实测172um左右.放电到3.0V时，极片也不会缩少多少
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科学与生命
4楼2016-11-16 18:02:16
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luofeilover

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
ywuweizi: 金币+1 2016-12-05 22:27:35
引用回帖:
3楼: Originally posted by luofeilover at 2016-11-16 16:22:48
石墨嵌入锂体积形变变大，颗粒理论是12%，实际上的极片根据人造和天然石墨的不同在25-35%之间，因为有电解液溶胀等原因膨胀率要超过12%是正常的；脱锂的话 理论上是可以回去，实际上不可能完全去，第二周以后 这种情 ...

你这个拟合挺有意思的，和实际结果是相反的；没有嵌入锂的石墨有两种cell吧，一种是六方（人造是这种）；一种是菱方（天然石墨部分有这种结构），不知道你是按照那种算的呢，另外嵌锂后晶面间距也会变化啊，变大啊，文献我倒是没有，不好意思
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5楼2016-11-16 18:37:40
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wzf_wzf
顶

发自小木虫IOS客户端
6楼2016-11-16 18:46:47
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aaronbear

新虫 (小有名气)
★
langzhizhou: 金币+1 2016-12-31 15:03:57
引用回帖:
5楼: Originally posted by luofeilover at 2016-11-16 18:37:40
你这个拟合挺有意思的，和实际结果是相反的；没有嵌入锂的石墨有两种cell吧，一种是六方（人造是这种）；一种是菱方（天然石墨部分有这种结构），不知道你是按照那种算的呢，另外嵌锂后晶面间距也会变化啊，变大啊 ...

我用的是六方的结构拟合的，我现在拟合的是人造石墨，拟合结果发现嵌锂后体积减小了一点点，您做过拟合吗？可否给我些指点？而且如果天然石墨是六方结构和菱方结构的集合体，我应该用哪个拟合呀？
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7楼2016-11-17 11:00:29
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luofeilover

木虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by aaronbear at 2016-11-17 11:00:29
我用的是六方的结构拟合的，我现在拟合的是人造石墨，拟合结果发现嵌锂后体积减小了一点点，您做过拟合吗？可否给我些指点？而且如果天然石墨是六方结构和菱方结构的集合体，我应该用哪个拟合呀？...

我真没有做过拟合  这玩意真心不会啊
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8楼2016-11-17 11:06:12
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aaronbear

新虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by luofeilover at 2016-11-17 11:06:12
我真没有做过拟合  这玩意真心不会啊...

哦哦，好的，很谢谢你，你已经给了我很大帮助了。
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9楼2016-11-17 11:53:25
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