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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 » 锂离子电池负极材料的首次充放电效率为什么很重要 ？
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litao2010

金虫 (著名写手)

[交流] 锂离子电池负极材料的首次充放电效率为什么很重要 ？

我实验室做得的碳类负极材料首次效率只有50%，但是其容量高而且稳定性非常好，请问各位大侠，这样低首次效率的锂离子电池负极材料的首次充放电效率为什么很重要 ？材料能用于成品电池吗？
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1楼 2012-07-13 19:35:54
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zsnlm

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
38楼: Originally posted by superroc1983 at 2013-03-21 05:57:00
你好！听了你的解释，还有一些不明白。
为什么SEI形成所消耗的锂离子不能使来自于溶液中呢？溶液中有大量的锂离子，消耗一些无所谓。比如石墨/Li片半电池，虽然第一次效率很低（放电450/150），但是第二次充放电容 ...

对于电池的影响，消耗的锂离子不可逆只是笼统的说法，其实并不十分精确。负极首轮效率低，导致其可逆容量与正极材料不匹配，而锂离子电池是电压控制的，这样就在放电末期正极还没有完全嵌锂，而负极则完全脱锂，导致整个电池库伦效率降低。

而正负极能量不匹配还会导致副反应的发生。同样，正负极副反应的程度不同，同样会导致上面的情况。这也是电池材料效率的重要性所在。

只是我的理解，欢迎讨论
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40楼2013-03-21 09:53:26
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yuanliu1work

金虫 (著名写手)
★
litao2010(金币+2): 谢谢参与
首次都不稳定，后面能稳定到哪种程度呢。。。
赞一下 回复此楼
5楼2012-07-13 22:13:44
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电池小兵

铁杆木虫 (著名写手)
★
litao2010(金币+2): 谢谢参与
seagrove: ECEPI+1, 鼓励一下！应助很积极！ 2012-07-13 22:40:02
小木虫: 金币+5, 回帖也精彩 2013-03-22 09:58:52
首次效率低，实际是活性的锂离子损失了，锂离子在负极损失应该有两种：生成SEI和负极内的不可逆嵌锂。

(1)SEI膜的形成大家比较熟悉，电解液在负极界面发生反应并形成了固体界面膜。这里面有一点值得提一下，SEI的形成不仅仅是消耗电解液(如溶剂、添加剂等)，关键一点是消耗了一部分活性锂离子。

(2)不可逆嵌锂指的是部分活性锂离子进入碳负极后就不能再脱出。电池容量是由活性锂离子决定，活性锂离子来源于正极材料，用碳负极组装电池时本身是不带入锂离子的。理论上讲电池充放电时锂离子是不消耗的，充电时有正极脱出锂离子，脱出的锂离子嵌入负极；放电时则相反。而首次效率低，就是有部分锂离子从正极脱出并嵌入负极后，回不到正极了，再也不能参加充放电循环。LZ您的碳负极效率只有50%，导致正极很大部分处于脱锂离子的状态，该状态的正极的量是负极容量的50%，造成正极材料的浪费。而正极材料占全电池的Cost比较大，而且部分变成不可用，造成电池的能量密度变低。

综上，一般需要负极有较高的首次效率。

希望小兵的回帖对你有所帮助！
祝实验顺利~
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superroc1983
6楼2012-07-13 22:38:12
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LCW1221

铁杆木虫 (正式写手)
★
litao2010(金币+2): 谢谢参与
如果你首次效率低的话，那你想要输出的能量就少了，要是相输出相同的能量就要求你增加负极的量，这就是在增加成本。所以尽可能的降低首次不可逆，提高首次效率值。
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7楼2012-07-13 22:48:08
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AnnF10楼
2012-07-14 07:30   回复  
litao2010(金币+2): 谢谢参与
yanshilei12514楼
2012-07-14 09:12   回复  
litao2010(金币+2): 谢谢参与
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