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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 » 电分析测试 » 【讨论】Li离子二次电池的库伦效率
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585685

木虫 (著名写手)
看文献就知道，对于负极材料2-0V，文献都写的是放电discharge,而且看他们的充放电曲线，第一个数值都是放电的数值，第二个都是充电数值，放电数值>充电数值，充放电效率=“第一次充电数值/第一次放电数值”（这个公式表面上是错的，实际上数值是不变的，所以按照文献上的数据，标识而言就是这样）

没发过文章，只知道这么多了。问题虽小，欢迎讨论


给你具体数值，碳纳米管(孔径3-7nm)作为负极材料组装成半电池研究，第一次充放电效率为21.2%左右，不可逆容量825.9mAh/g但是MCMB第一次充放电效率为93%，不可逆容量22mAh/g。我看得书籍都是记载第一次的数值，没有说是拿第二次的除以第一次的。

[ Last edited by 585685 on 2010-3-7 at 18:43 ]
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说了多少回了!!!!!!!!做人要厚道!!!!!!!
11楼2010-03-07 18:38:24
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maike01

金虫 (正式写手)
觉得应该是我说的那样，反正没有第一次效率高于100%的负极材料哈，没有见过。
还请大家都来讨论一下。
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12楼2010-03-08 08:27:11
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maike01

金虫 (正式写手)
谢谢10楼的哈，哈哈。我觉得你的理解好像有问题。
首次放电也是一个Li离子嵌入过程，在第二次充电的时候Li离子脱嵌出来。效率理解为嵌入多少Li离子/脱嵌多少很合理，但是要反过来理解就有问题了。半电池中的负极材料确实象全电池中的正极材料，因此才不一样哈。

[ Last edited by maike01 on 2010-3-11 at 13:47 ]
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13楼2010-03-11 13:41:08
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pfofp

至尊木虫 (职业作家)
放电是自发过程，充电是外加电源对体系强制做功过程，若充放电效率=“充电数值/放电数值小于100％，岂不成了第一类永动机，违背热力学第一定律-能量守恒定律了吗？！
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14楼2010-03-11 21:46:58
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liangyilin

库仑效率问题

maike01(金币+2):不错，哈哈 2010-03-12 12:37
maike01(金币+5):谢谢 2010-07-28 08:47:58
我也是做锂离子电池的，而且实验电池的制作方法和LZ差不多，只不过我们实验室以正极材料为主。正极材料和负极材料在研究过程中充放电制度是不一样的，LZ所研究的是负极材料，相对应的是研究该材料的嵌锂性能，也就是说先放电然后充电。所谓库仑效率，我认为是在一次循环过程中可逆的锂离子占初始嵌入/脱出（正极材料是脱出，负极材料是嵌入）锂离子的百分比。如果这样算来这个效率一定是小于1的（效率效率嘛一般都是小于100%的哦），不过也没必要非得追究到底是充电容量/放电容量还是放电容量/充电容量，只要是自己明白就可以了，倘若对于负极材料来说计算这个效率的时候用了充电容量/放电容量，那么这个值就是大于100%的，但是如果这样算出来自己要明白101%的效率是优于102%的效率的。至于说用第1次的充电/第2次的放电来计算这个效率，我认为是没有根据的，因为这个算法中的两个过程根本不是一个循环之内的。还有LZ说的电池充放电测试系统默认的用充电容量/放电容量来计算库仑效率确实是对全电池而言的，这个原因我推测很可能是在锂离子电池早期发展过程中负极材料发展比较迅速而正极材料发展缓慢，从而正极材料成为了当时锂离子电池性能的制约因素而导致的
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15楼2010-03-12 11:04:55
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maike01

金虫 (正式写手)
15楼的说的好，哈哈。我写错了，应该都是第一次，只是按顺序排成第2次充电了。第一次充电和第一次放电在一个周期类，哈哈。
负极应该是第一次充电/第一次放电。充电对负极来说是嵌锂，充电是脱嵌。这样理解没有问题。跟15楼的听起来一样。这样来算是不可能大于100%的。
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16楼2010-03-12 12:39:51
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liangyilin

谢谢LZ的肯定

同是做电池的嘛，互相帮助哦。不过我是半路出家，我的专业是与材料相关，而且偏理论，电化学的基础很一般啊……
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17楼2010-03-12 15:08:30
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stongele

新虫 (初入文坛)
maike01(金币+3):谢谢 2010-07-28 08:48:39
原理大家都说的没错，半电池测试时放电过程对石墨是嵌锂过程充电时相反而已。其实你想让测试设备自动计算出的库伦效率值小于100%，如果你的测试系统是LAND，你在输入活性材料重量的对话框中有一单选框，你点选最下面一项（具体内容忘记）即可解决你所说的问题。你试下看。
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18楼2010-03-14 17:25:11
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lzusxl

木虫 (文坛精英)
maike01(金币+3):小子，你还很活跃哦。 2011-01-08 20:51:48
呵呵~你要是负极材料~那得看啥了~要是氧化锡~你要是第一次高于60%的库伦效率~你肯定造假了~ 那个其他的过渡金属元素的也不可能首次很高吧
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19楼2011-01-08 13:17:19
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lzusxl

木虫 (文坛精英)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
引用回帖:
Originally posted by maike01 at 2010-03-06 11:45:17:
大家好，想请教一下，Li离子二次电池的库伦效率问题。
我们实验室所做的Li离子二次电池是半电池，结构为负极材料、隔膜、Li片，中间有电解液和填充材料。这样的电池与商用的二次电池是不同的。商用结构为正极材料 ...

呵呵~我做氧化锡锂电池的~不过数据一直不太好~~
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20楼2011-01-08 21:39:50
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