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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 » 关于锂离子半电池实验的种种问题，求高人帮助。
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datjnkum

银虫 (初入文坛)

[求助] 关于锂离子半电池实验的种种问题，求高人帮助。

今年刚开始做锂电池，老板不懂，做起来真难受。主要方向是锡基负极材料（前景一般），看文献一般使用纽扣电池模拟半电池反应。可是老板没有设备，只能去别的系的一个电化学实验室做实验，用的是一种沿轴向中空的圆柱体半电池 （就是个厚壁的聚乙烯桶），圆柱一端是电极不可动，实验用的正负极和隔膜放入圆柱中，再放入另一个活动的电极，最后用弹簧压紧电池。锂片做负极，锡基石墨做正极，电解液是从侧面的孔加进去的（应该是以前加参比电极的地方）。

有一些问题希望大家帮忙解答：
1. 我开始用的是这个实验室以前用的隔膜（一种玻璃纤维的滤纸）。充放电几次后容量衰减很大，怀疑是隔膜的问题，结果换了Celgard 2400之后情况更恶劣了，经常是在充电中电压突然下降，感觉是发生了微短路。拆开电池后，发现可能是由于正极片的涂覆高度不一致，锂负极的中央是金属光泽的，周围有一大圈灰色的粉末。请问这层灰色的粉末是充电时沉积的锂还是大量的SEI? 再看隔膜中心变黄变透明，在朝向正极的这一面有白色粉末，请问是不是两极片压的太紧导致里无法在锂片表面沉积而在另一侧沉积出来了？这个压力一般怎么掌握呢？

2. 极片制备时在半干时压紧了几次，曲线大有好转，可是容量衰减还是很严重。越到后来充电曲线的锯齿越大，这是由于内阻太大引起的么？放电曲线的锯齿倒是小得多。

3. 我开始设置的充电范围是0.005-3V，每次到高电压时锯齿比较厉害。现在用0.005-2V是不是容量损失比较大？

4.计算充放电效率时，是不是应该将第一次放电排除在外，算得应该是第n+1次放电容量和第n次充电容量的比？

还有问题希望和大家讨论。谢谢大伙了。

[ Last edited by datjnkum on 2011-9-8 at 08:28 ]
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1楼 2011-09-08 07:50:05
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

xfzhang7

金虫 (小有名气)
这个材料本身就有衰减大的问题，要看你的材料形貌，成分而定。合成出来能用就不错了。
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There_Can_Be_Miracles_When_You_Believe
6楼2011-09-19 15:52:39
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DSD小古

至尊木虫 (著名写手)
你做的是多大倍率充放电啊？容量衰减快一般和电池材料有很大关系。你所用的电池模具的密封效果怎么样啊？如果漏液的话，循环多次后也会容量突然衰减。
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5楼2011-09-19 10:15:51
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zlaisyy9528

铁杆木虫 (正式写手)
不见得是隔膜的原因，如果别人用都正常的话那就肯定不是。个人理解可能有两个方面的原因，一是锡基材料本身体积就会发生膨胀，二是你涂片肯能有问题
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7楼2011-09-19 16:11:40
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happyheibi

金虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by zlaisyy9528 at 2011-09-19 16:11:40:
不见得是隔膜的原因，如果别人用都正常的话那就肯定不是。个人理解可能有两个方面的原因，一是锡基材料本身体积就会发生膨胀，二是你涂片肯能有问题

请教一下，极片怎样才能涂得均匀啊，谢谢~~
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没那么简单～
13楼2011-10-17 20:11:52
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普通回帖

datjnkum

银虫 (初入文坛)
谢谢大伙了。
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2楼2011-09-09 00:11:21
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bachelormj

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

datjnkum(金币+1): 2011-09-10 00:10:23
没做过这个，楼主可以多做一下试试
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3楼2011-09-09 10:12:51
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堕落的鱼9297

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

容量衰减还是很严重,这可能跟你做的锡基材料有关系，因为这样体积会膨大，容量会衰减很快，所以你需要改性。。。我只知道锡基负极材料，sony前几年商品化过，前景就不知道了....
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4楼2011-09-09 19:40:08
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datjnkum

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
5楼: Originally posted by DSD小古 at 2011-09-19 10:15:51:
你做的是多大倍率充放电啊？容量衰减快一般和电池材料有很大关系。你所用的电池模具的密封效果怎么样啊？如果漏液的话，循环多次后也会容量突然衰减。

我用的50mA/g，开始时大概是C/20，最后大概是C/6，感觉应该不太大啊。密封应该是没问题的，至少两端不漏，就是不知道那个加液孔（可以之际看到电池内部）是不是也算，那样的话就是根本没有密封。我的所有实验都是在手套箱里面操作测试的。
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8楼2011-09-21 08:06:44
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datjnkum

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by xfzhang7 at 2011-09-19 15:52:39:
这个材料本身就有衰减大的问题，要看你的材料形貌，成分而定。合成出来能用就不错了。

谢谢。
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9楼2011-09-21 08:07:23
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datjnkum

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
7楼: Originally posted by zlaisyy9528 at 2011-09-19 16:11:40:
不见得是隔膜的原因，如果别人用都正常的话那就肯定不是。个人理解可能有两个方面的原因，一是锡基材料本身体积就会发生膨胀，二是你涂片肯能有问题

我也感觉隔膜肯定没问题。我查了一下这个实验室的资料，他们用这个模拟电池作二次电池实验就没有得到过好的循环结果，石墨也就是循环几次后就只剩不到200容量了。买了一批纽扣电池外壳，再试一下。
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10楼2011-09-21 08:10:12
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