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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 » 请教一个大家关于锂枝晶的问题
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MJtongshao

银虫 (著名写手)

[求助] 请教一个大家关于锂枝晶的问题 已有1人参与

我们都知道金属锂电池在充放电的时候会产生锂枝晶，金属锂枝晶会刺破隔膜，但是金属锂枝晶的主要成分毕竟是锂单质，那么金属锂枝晶为什么不能像普通的金属锂片一样发生发生正常的氧化还原反应？是不是锂枝晶的生长速度大于正常的锂单质的氧化还原反应？
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1楼 2021-08-05 09:35:51
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CQ_2021Z

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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MJtongshao: 金币+3, ★★★很有帮助 2021-08-06 08:07:16
MJtongshao: 金币+2, ★★★很有帮助 2021-08-06 08:07:40
锂枝晶的生长是在沉积Li的过程中发生的，而不是发生在整个沉积/剥离过程(放电/充电过程). 枝晶的生长是因为锂离子在沉积过程中取向生长造成的，也就是说沉积过程中出现了枝晶，但是剥离过程中这个枝晶却不会完全剥离变的平滑，随着循环圈数的增加，这个枝晶不断生长变大直到刺穿隔膜。
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2楼2021-08-05 10:33:42
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MJtongshao

银虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by CQ_2021Z at 2021-08-05 10:33:42
锂枝晶的生长是在沉积Li的过程中发生的，而不是发生在整个沉积/剥离过程(放电/充电过程). 枝晶的生长是因为锂离子在沉积过程中取向生长造成的，也就是说沉积过程中出现了枝晶，但是剥离过程中这个枝晶却不会完全剥离 ...

那为什么在进行充电的时候，金属单质不能失电子变成锂离子离开，是因为MnO2层间的锂离子更容易离开吗？
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3楼2021-08-05 13:50:12
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CQ_2021Z

金虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by MJtongshao at 2021-08-05 13:50:12
那为什么在进行充电的时候，金属单质不能失电子变成锂离子离开，是因为MnO2层间的锂离子更容易离开吗？...

Li金属单质在剥离的过程中会变成锂离子离开，但是剥离的过程中并不足以完全让枝晶消失，最后而来的沉积过程中的取向生长会让锂枝晶在一次次充放电过程中一点点变大直到刺穿隔膜。至于层间MnO2，锂金属电池中没有MnO2啊？
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4楼2021-08-05 20:39:09
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MJtongshao

银虫 (著名写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by CQ_2021Z at 2021-08-05 20:39:09
Li金属单质在剥离的过程中会变成锂离子离开，但是剥离的过程中并不足以完全让枝晶消失，最后而来的沉积过程中的取向生长会让锂枝晶在一次次充放电过程中一点点变大直到刺穿隔膜。至于层间MnO2，锂金属电池中没有Mn ...

金属锂电池的正极不是MnO2
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5楼2021-08-05 22:38:21
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CQ_2021Z

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by MJtongshao at 2021-08-05 22:38:21
金属锂电池的正极不是MnO2...

锂金属的正极是锰酸锂，钴酸锂或者磷酸铁锂，而不是二氧化锰。前面的那两种是尖晶石结构，而不是二氧化锰的八面体结构
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6楼2021-08-06 13:02:12
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CQ_2021Z

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by CQ_2021Z at 2021-08-06 13:02:12
锂金属的正极是锰酸锂，钴酸锂或者磷酸铁锂，而不是二氧化锰。前面的那两种是尖晶石结构，而不是二氧化锰的八面体结构...

额，不对，看错了。看成锂离子电池了。
锂金属电池可以用MnO2做正极。MnO2在脱出和嵌入Li离子的过程不会生成枝晶，在正极高电位的条件下不可能存在锂金属单质。
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7楼2021-08-06 13:06:44
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MJtongshao

银虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by CQ_2021Z at 2021-08-06 13:06:44
额，不对，看错了。看成锂离子电池了。
锂金属电池可以用MnO2做正极。MnO2在脱出和嵌入Li离子的过程不会生成枝晶，在正极高电位的条件下不可能存在锂金属单质。...

那这个锂枝晶到底是在负极表面？
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8楼2021-08-06 14:59:15
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aslukorm

银虫 (初入文坛)
锂离子在负极还原，来不及嵌入负极的锂会在表面形成金属锂，后来的锂离子倾向于在金属锂上还原，导致沉积越来越多，形成枝晶。
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9楼2021-08-09 16:45:28
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MJtongshao

银虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by aslukorm at 2021-08-09 16:45:28
锂离子在负极还原，来不及嵌入负极的锂会在表面形成金属锂，后来的锂离子倾向于在金属锂上还原，导致沉积越来越多，形成枝晶。

金属锂电池的负极不就是锂单质吗，似乎还是没有解释为什么锂枝晶也是锂单质，为什么不会分解的问题
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10楼2021-08-09 18:38:01
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