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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--磷酸铁锂电池充电异常问题
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Mr.尼古拉斯

新虫 (小有名气)

[交流] 请教--磷酸铁锂电池充电异常问题

电池结构：
正极：磷酸铁锂：PVdF：超导炭黑（8.2：0.8：1），110℃真空干燥12小时，裁量 2mAh/cm2。
负极：新鲜锂片
电解液：4M LiFSI/DME
隔膜：Celgard2400; glass fiber（GF）
测试电压：2.4-3.8V

这个长时间困扰我的问题是这样的，电池结构如上，常温静置8小时后测试，0.2C活化，首圈电压曲线在3.4-3.6V间形成平台，有时会有一个较小的氧化峰，但是一段时间充电后，电压会极具下降。开始觉得是正极材料的结构问题，换了新的LFP，用商用电解液（1M LiTFSI/DME/DOL）测试，正常，且首效普遍＞95%；其次，怀疑电解液的浸润性问题，因此测试了一批单纯使用GF隔膜的电池，无改变。也尝试在正极与Celgard间增加GF隔层，同样无果；最后，怀疑锂盐（之前一直用的日本的锂盐，酸度控制较好）或DME中的水分问题，因此更换了新的DME和锂盐（TCI），并配合GF隔膜进行测试，问题同样存在。想请教引发各位这种情况的原因是什么，有无好的解决方法？烦请大家不吝赐教，十分感谢。
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1楼 2022-08-15 02:37:20
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

为嗳失落

金虫 (小有名气)
★
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
首先4M LiFSI-DME确实可以在Li/LFP电池中运行，在4.2 V的Li/LCO也可以，此电解液在室温高温、不同电压区间、不同的电池类型中的循环都可以在Xu Wu和Zhang Jiguang的文章中找到（曾经重复过他们的数据）。通过你的实验结果可以看出，电池材料、电极液和隔膜的品质应该是没问题的，最主要的问题可能在电解液的浓度和电极材料的面容量上。1 M LiTFSI的循环没问题，但4M LiFSI-DME的循环有问题。高盐浓度电解液自身粘度大，对电极材料和隔膜的浸润性差，再加上你的电极材料又是高容量的2mAh/cm2（不清楚你的电极材料辊压没有，如果辊压之后就更难浸润了）。试着把电极材料涂薄一点，试试1mAh/cm2，再去找找市面上浸润性好的隔膜，此外试试提高你的充电电压。
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9楼2022-08-16 08:42:46
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Mr.尼古拉斯

新虫 (小有名气)
请教--磷酸铁锂电池充电异常问题

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这是电池首圈的电压曲线
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2楼2022-08-15 02:40:26
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吃着麻花做实验

木虫 (著名写手)
★
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
不是所有锂盐对磷酸铁锂都是友好的，不行就是不行
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5楼2022-08-15 07:19:35
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Mr.尼古拉斯

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 吃着麻花做实验 at 2022-08-15 07:19:35
不是所有锂盐对磷酸铁锂都是友好的，不行就是不行

已经有报道了，这一电解液可以运行LFP。
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8楼2022-08-16 02:05:12
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chenhuanlong

禁虫 (文学泰斗)
★
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
本帖内容被屏蔽
12楼2022-08-19 07:40:57
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EchemRXD

银虫 (小有名气)
★
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
应该是不锈钢正极电池壳被电解液腐蚀了，需要用镀铝的正极壳。正极一侧不能直接有暴露的不锈钢表面，最好再加一片铝箔垫在正极和正极壳之间。

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14楼2022-09-06 07:23:43
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化学小魔王

新虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by Mr.尼古拉斯 at 2022-08-16 02:05:12
已经有报道了，这一电解液可以运行LFP。...

文章报道？这种一定要慎重考虑，文章假的太多了。

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15楼2022-09-20 23:39:31
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化学小魔王

新虫 (小有名气)
一个降低负载，好多文章只做性能，负载低到见箔材！你的图，感觉压降太大

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16楼2022-09-20 23:40:31
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tzynew3楼
2022-08-15 03:51   回复  
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
oi 发自小木虫Android客户端
6804164楼
2022-08-15 05:03   回复  
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jiaoxg6楼
2022-08-15 09:05   回复  
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xiaoqiuqiu207楼
2022-08-15 10:07   回复  
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假大空10楼
2022-08-17 12:37   回复  
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顶
XG-WUST11楼
2022-08-18 22:01   回复  
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gavinliu200313楼
2022-08-19 07:55   回复  
Mr.尼古拉斯(金币+1): 谢谢参与
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