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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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xyli721

银虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by gtyse37 at 2012-04-30 14:37:00
你的回复让我学到了一些新知识，但是还是没有解决我的问题，是因为我还没有表述清楚。
这么说吧。不管有没有外接电源，都存在可逆的电极反应：LiCoO2<->Li(1-x)CoO2+ xLi+ + xe；以及xLi+ +xe + Li<-> ...

我认为这里面涉及两个问题：
一、原电池与二次电池的放电区别
二、电压差是电池放电的必要条件而非充分条件，电池放电的本质是氧化还原反应能够发生，电压差只是反应的外在体现
原电池也即一次性电池，比如说碱锰电池之类在组装成电池后是可以直接放电的，原因是它的正负极的放电氧化还原反应能够直接发生。
二次电池如铅酸和锂电，二次电池都是需要预充后才能放电，比如磷酸铁锂电池没有预充电的情况下，负极石墨不含锂，正极磷酸铁锂材料无空位接收锂，放电反应xFePo4+xLi+xe→xLiFePo4+(1-x)FePo4无法发生，纵使磷酸铁锂与石墨之间有绝对的电位差，但由于本身的氧化还原反应的条件不具备，放电的氧化还原反应无法发生，即便让其放电几乎无法放出容量或很低。所以一般选择先充电后放电。这是二次电池放电本质--氧化还原反应发生条件决定的。
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40楼2012-06-12 16:22:20
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东二314

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gtyse37: 金币+1, 谢谢回复！ 2012-04-29 22:47:57
seagrove: 金币+2, 应助积极 2012-04-29 23:04:31
楼主记得标准电位么？说的例子好像是标准电位而非平衡电位哦。非标准状况下，电池的开路电位未必正好标准电位，比如，刚刚做好的电池，电位一般都是二点多，并不到三点多的平衡电位的，也就是说，刚装好的电池本身就处在放电态。所以要先充电的。
当然，这个仅仅是锂电的例子，如果是铅酸的话，即可以装成荷电态的电池，也可以装电池后再充电。
干电池等其他电池也各自有各自的初始状态。
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2楼2012-04-29 22:26:00
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gtyse37

禁虫 (正式写手)
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3楼2012-04-29 22:47:41
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东二314

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
gtyse37: 金币+3, ★有帮助, 谢谢回复！ 2012-04-30 09:03:50
仅仅在测量电池电压的时候，基本可以忽略过电位和电池内阻。
“一般性的原理上的原因”，还是不明白你想问什么？
不过感觉你问的还是浓度影响电位的问题。
合成的钴酸锂，是富锂离子态，即所谓的放电态，所以刚装的钴酸锂电池电位较低，要先充电，充电意味着锂离子从钴酸锂的脱出，或者意味着氧化，正极电位升高。
负极的石墨，在刚装好的电池里面，是缺锂状态，即放电态，充电可以使锂嵌入，即还原，负极电位降低。
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4楼2012-04-30 00:28:17
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