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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 » 为什么锂硫电池充电比容量总是高于放电比容量
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wenxian2006

木虫 (正式写手)

[求助] 为什么锂硫电池充电比容量总是高于放电比容量 已有5人参与

为什么锂硫电池充电比容量总是高于放电比容量

纽扣半电池，锂片为负极，多孔碳/S复合为正极（PVDF为粘结剂、炭黑为导电剂），S的负载量2.86mg，电流密度 80mA/g

请问为什么锂硫电池在充放电过程中，充电比容量总是高于放电比容量呢，谢谢
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1楼 2017-06-05 18:47:29
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cocowasabi

银虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

小木虫上回答问题的水平越来越差了啊。。。 自己都搞不明白还教别人。。。这位楼主建议你自己好好读一下锂硫电池的文献，才能更清楚的明白其中可能的原因

1. 在锂硫电池里首先进行的是放电，CE 也就是库伦效率是不能同锂电一样计算的，所以也就不是楼上说的 充电/放电， 而是 放电/充电
2. 过充现象现在被解释为是“穿梭效应”所导致的，而穿梭效应是什么我建议你自己去看文献，自己理解，不要做伸手党
3.另外，你这个S的载量单位是mg 还是mg cm-2？这个载量已经是相对较高，如果你碳材料的包复性及导电性不够好，或者你这个多孔碳有杂质（例如会和Li反应，或者易被还原等），电池极化很大会出现你这样的电池表现
当然也更有可能是你电解液的问题
4. 但同时需要指出的是，锂硫电池内部机理很复杂，至今大家提出的都是假说，也没有能强力证明其假说的具体表征及证据
5. 极化这么大你这个电池也跑不了几十圈很快会死掉的
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life is always much harder than you could expect.
14楼2018-02-19 05:20:23
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wenxian2006

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by lsh200100 at 2017-06-05 20:59:45
符合一般规律。要是放电多于充电，那才奇怪。

从机理上分析，放电对应于锂离子进入正极；充电对应锂离子离开正极。远高于放电的充电比容量从机理上该如何认识呢，谢谢

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3楼2017-06-05 23:25:24
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SUN_Aragorn

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
louderbe: 金币+1 2017-06-08 15:05:29
wenxian2006: 金币+2, ★★★很有帮助, 谢谢，能否提供类似于本图，充电比容量大于放电比容量的参考文献呢，谢谢 2017-06-08 23:34:52
穿梭效应，充电过程中多硫化锂溶于电解液，导致在两电极间来回穿梭，造成过充，使得充电容量>放电容量
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9楼2017-06-08 14:53:02
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dlutzjn

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
wenxian2006: 金币+1, ★有帮助, 这个大家都知道，讨论深度一般 2017-06-10 09:54:40
wenxian2006: 金币+1, ★有帮助, 谢谢参与讨论没，这个大家都知道哈 2017-06-10 09:57:20
哈哈，因为电池有内阻，不可逆反应等都需要耗费容量啊
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10楼2017-06-09 14:32:48
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普通回帖

lsh200100

铁杆木虫 (著名写手)

红尘来去一场梦
符合一般规律。要是放电多于充电，那才奇怪。
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2楼2017-06-05 20:59:45
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wenxian2006

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by lsh200100 at 2017-06-05 20:59:45
符合一般规律。要是放电多于充电，那才奇怪。

并且为什么该电池的库仑效率那么低，只有60%左右呢

发自小木虫Android客户端
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4楼2017-06-05 23:28:32
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axj小童鞋

新虫 (正式写手)
什么电解液?

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5楼2017-06-07 14:46:54
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2014_小胖子

版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
wenxian2006: 金币+1, ★有帮助 2017-06-07 18:08:14
首先你要知道充放电过程代表的是什么，锂硫电池先放电，进行嵌锂过程，后充电，
你这个电池明显是容量已经分开很大，不能用的
库伦效率的定义可知应该是充电/放电，你这个库伦效率远大于100%
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Be a doer and not a critic.
6楼2017-06-07 15:22:37
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wenxian2006

木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 2014_小胖子 at 2017-06-07 15:22:37
首先你要知道充放电过程代表的是什么，锂硫电池先放电，进行嵌锂过程，后充电，
你这个电池明显是容量已经分开很大，不能用的
库伦效率的定义可知应该是充电/放电，你这个库伦效率远大于100%

按照您的说法，从机理上讲，为什么这个电池的库伦效率会远高于100%呢，请指教，谢谢

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7楼2017-06-07 18:07:53
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2014_小胖子

版主 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by wenxian2006 at 2017-06-07 18:07:53
按照您的说法，从机理上讲，为什么这个电池的库伦效率会远高于100%呢，请指教，谢谢
...

具体原因我也说不明白，首先你要确定对于锂硫电池正极材料，库伦效率的计算公式，就是充电/放电
因为我刚开始接触电池的时候也是遇到这种情况，充电大于放电，但是没有楼主那么大的差距，老师明确说这种现象失常，先是放电过程，后充电，充的比放的大，多出来的容量是哪里来的呢，你可以考虑一下你的材料问题，具体原因我还真说不清楚
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8楼2017-06-08 10:33:23
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