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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 » 从电化学原理分析锂离子电池为什么要先充电后才能放电？
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gtyse37

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momo悄悄

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1楼 2012-04-29 20:45:17
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)

逐梦小虫

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
gtyse37: 金币+1, 谢谢回复！ 2012-04-30 19:50:57
两个错误：首先，平衡电位不一定是不变的。要看反应机理，如果是固溶反应，随锂离子含量不同，平衡电位在变。
其次，你举得例子LiCoO2/Li是半电池。对于正极钴酸锂，材料本身含Li，如果先放电，无法再嵌入很多锂，所以容量很小，没什么意义。
所以对于一般测试，正极材料都是先充电，看能拔出多少锂，来表征首周效率、首周容量等因素。负极相反。
就程序设定而言，先充先放都无所谓，测循环性能没有差别。

如果是成品电池LiCoO2/C6，你在拿到电池前，厂家已经进行了首周放电，因为这个过程决定材料今后循环性，即SEI的生长。所以你用新锂电池时，虽然比如电脑测试软件写着0循环，但其实已经循环了几个周期了。而储存电池需要在40%电量左右。所以你使用时是先充电的。
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我思故我在
17楼2012-04-30 19:36:13
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)

逐梦小虫

【答案】应助回帖

引用回帖:
18楼: Originally posted by gtyse37 at 2012-04-30 12:50:36:
LiCoO2/Li是半电池又怎么样呢，对半电池的概念有点不明白，为什么负极是Li就称为半电池呢，按理说负极锂也是会发生氧化还原反应的呀，半电池应该指的是只发生一个反应(氧化反应或者还原反应)，把负极为锂的电池就 ...

半电池意思是，对电极和参比电极是一个，研究的工作电极是你合成的材料。所以曲线反应的信息就是你的材料。

你总提电化学原理，我不知道是指的什么。因为按照程序，就是你的工作电压是高于平衡电位还是低于，其中的原理就是你是想给正极拔锂还是嵌锂。正极含锂的话，没办法嵌了，所以只能先拔锂，故而先充
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我思故我在
19楼2012-04-30 20:20:48
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lianglei

至尊木虫 (正式写手)

逐梦小虫

【答案】应助回帖

★ ★ ★
gtyse37: 金币+3, ★有帮助, 非常感谢！ 2012-05-01 10:40:52
能不能嵌锂取决于材料的晶体结构，对于LiCoO2来说，可逆的脱嵌锂只有LiCoO2到Li0.5CoO2，多了的话，由于结构为层状，Li的脱出导致层状间负电性增加，体积膨胀进而坍塌。就装好的电池，直接短接，肯定对于正极LCO来说，电势高，Li会向负极移动。导致电池电压下降。这是没有疑问的。意思就是楼主所说不充电就可以放电。但是我们研究电池是为了获得材料的信息（电化学、化学等等），所以我们要对工作电极进行研究，所以在进行测试时，对正极（工作电极）是进行充电（氧化）操作，相应的拔锂。为了保证不要过度拔锂，我们设定截止电压。然后在锂1~0.5进行循环。
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我思故我在
23楼2012-05-01 00:03:17
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