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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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| 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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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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我来说一下我的理解，实验室做的都是半电池，就算是负极材料在半电池里作为正极，锂片作为负极，那么总的Li就是过量的，因为SEI及不可逆嵌锂所损失掉的活性锂可以从金属锂片中作为补充，所以你的材料在随后的循环中容量一直较高。但是，在全电池中，以LFP正极，石墨负极为例，电池充电过程，LFP中的锂离子全部脱出，然后再负极上形成SEI以及在C中形成嵌锂过程。这个地方消耗的Li应该是来自电解液以及LFP中。根据SEI的形成机理以及电解液的阴阳离子平衡，LFP中的Li势必会有一部分被不可逆消耗掉，那么在全电池后面的充放电循环中用于嵌脱的总Li量就减少了，从而使得电池的容量衰减。这个需要考虑材料在全电池当中的应用，而不是仅仅考虑半电池。 |
71楼2016-07-30 20:33:04
5楼2012-07-13 22:13:44
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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
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
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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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6楼2012-07-13 22:38:12
7楼2012-07-13 22:48:08
简单回复
AnnF10楼
2012-07-14 07:30
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litao2010(金币+2): 谢谢参与
yanshilei12514楼
2012-07-14 09:12
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litao2010(金币+2): 谢谢参与