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虎123金虫 (小有名气)
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【求助】LiFePO4电池倍率容量衰减的原因？已有22人参与
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我做的是LiFePO4作为正极的活性物质，负极是锂片。 一般做的电池随着倍率的增加容量就会减小比较快，比如我们做的电池一般0.1C的时候在160以上，1C在120左右，5C在80左右了，10C可能只有50左右，再往后就更低了。 但是最近我们做的一个样，前面都差不多，到了5C也是在80-90，但是再往后10C，20C甚至几百C，容量还是不变，还是在80-90。我重复过几次还是一样。应该不是电池或仪器的问题。 所以我想问一下，这个容量和哪些因素有关系？或者说为什么小倍率下比较高，大倍率却衰减了那么多？是结构、电解液还是所谓的什么电子、离子通道的问题？ 请高人指点！ |
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虎123
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顶起来！ 昨天发现的问题我简单再描述一下： 就是我的电流设置是这样来的：比如活性物质是1g，我的电流就设置成1.7mA（对应的是0.1C），循环几次后再设置17mA（对应的为1C）充放电，再循环后再设置更高的。 问题是在0.1C的时候充放电时间为10小时左右，还算正常，1C，5C也还正常，但是到了10C开始就不正常了，10C，20C……100C甚至500C的电流充放电时，充放电时间都和5C时一样的！比容量也就不奇怪是一样的了，但是我不知道这个是什么原因导致的！ 设置的都是一样的，在前面的测试（0.1C-5C）充放电时间基本和倍率是一致的，但是为什么在后面的大电流充放电时却出现了这些情况？ 请高人指点！谢谢！ |
16楼2010-05-13 15:20:06
cxksama
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这个缺陷是铁锂天生存在的，和其结构以及脱嵌机理有关。用Goodenough的迁移模型解释就是：充电的时候，锂离子的迁移伴随着铁锂与磷酸铁的相转变，而二者的界面是向内核推移的，也就是说随着锂离子的迁移，作为锂离子迁移通道的二相的界面越来越小。为了维持电流，要求锂离子扩散速度要增大（就好比一堆人要过一扇门，但是门越来越小，所以要求通过的人速度更快一些，个人理解），而锂离子扩散速度在该体系中是有极值的，如果到达了这个极值，充电就停止了，还没来得及迁移的锂离子就造成了容量损失。所以电流密度太大，所要求的锂离子扩散速度很快就到达极值，充电过程也相对较快停止，那么就会有更多的锂离子没有来得及迁移而造成了损失。所以电流密度和容量是相反的。放电过程反之就行了，结论一样。 所以才会有那么多的研究对其进行包覆掺杂或者是改进工艺方法使其尺寸减小以增强其电导性并促进锂离子的迁移。 本人接触这一领域时间较短，很多只是自己的臆断，请各位行家里手进行指导。 [ Last edited by cxksama on 2010-5-10 at 23:57 ] |
2楼2010-05-10 23:48:49
3楼2010-05-11 06:27:07
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4楼2010-05-11 09:30:10