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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 » 锰酸锂材料充放电过程中出现的一些问题，请教！
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venus53

铜虫 (初入文坛)

[交流] 锰酸锂材料充放电过程中出现的一些问题，请教！

各位大虾，请教一个现象，我最近做的一批锰酸锂材料，制成扣电进行测试（0.1C充放，3.0-4.3V），发现在首次充电刚开始时有一个约3V的充电平台（如图），而第2次第3次以后的充电就没有这个平台，我查了一些资料，说是锰酸锂的3V电压平台对应于锂嵌入空的八面体16c位置，锂的嵌入和脱嵌会存在立方体LiMn2O4和四面体Li2Mn2O4之间的相转变。但是这种转变应该是放电时会出现这种现象，至于充电为什么会出现这种现象，而且在第2次第3次以后的充电就没有这个平台，这个感觉很困惑，如果我把电压设置为3.5-4.3V，是不是也会出现着这种现象？
还有一个问题：就是一般扣电的首次充放电效率很高，原因是负极用的是金属锂片，不像生产上用的碳负极一样会生成SEI膜，即没有相应的不可逆容量损失。但是我制作的扣电发现首次充放不可逆容量损失很大，好一点的充放电效率才92%，我也测过国内其他一些材料厂家的，首次充放电效率都很低（有的才80%，还不如生产的成品电池效率高），对此我有些困惑，应该扣点的首次充放效率会高一些的啊！希望有哪位专家能够给解释一二！

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1楼 2012-08-31 11:59:28
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刀杉

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
12楼: Originally posted by 李秋艳 at 2015-07-23 11:43:08
我也有这样的问题，如何解释的、？？？求答案...

是因为尖晶石LixMn2O4在1≤x≤2时，处于16c位置的锂离子在3 V左右进行嵌入和脱出，故在3 V处有一个小充电平台。我在一本书上看到的，不知道对不对？？
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13楼2015-07-23 16:29:02
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普通回帖

yynlp0906

银虫 (小有名气)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
你这个的现象好像是材料不纯造成的，合成材料里面含有Mn的氧化物。这也是第一次充电容量高的原因。个人之见。
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2楼2012-09-04 11:12:47
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wfu2005

木虫 (著名写手)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
如你所说，锰酸锂的3V电压平台对应于锂嵌入空的八面体16c位置，你是不是在制备材料时Li过量比较多？导致了首次充电有低电压平台和效率低。
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3楼2012-09-04 12:54:02
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tang_jun

木虫 (正式写手)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
这是电池装配过程中外部短路造成的。电池有了深度放电。你把充放电下线电压调为2.7v时，做一个循环，曲线一样的
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4楼2012-10-11 09:23:04
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180604009

新虫 (初入文坛)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
第一：你可以试试3.3-4.3V。
第二：可能是充电时电解液分解了，导致充电多，放电少，效率当然低。
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5楼2012-10-11 09:28:25
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scarecrow143

至尊木虫 (著名写手)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
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6楼2012-10-11 10:06:11
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daisy143

至尊木虫 (著名写手)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
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7楼2012-10-11 10:15:08
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taoshi111

木虫 (小有名气)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
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8楼2012-10-11 11:30:16
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853155887

木虫 (正式写手)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
截止电压4.3V  电解液应该不会分解  我觉得可能跟制备的材料和装的电池有关  如果一批电池都是这种现象 应该是材料的问题
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9楼2012-10-11 12:03:25
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yangliu1325

新虫 (初入文坛)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
我认为应该是电极和电解液没有充分浸润的原因
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10楼2013-12-18 21:14:41
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刀杉

木虫 (小有名气)
★
venus53(金币+1): 谢谢参与
这个和我测得一样一样的，楼主找到解释了吗？我都找好长时间了，不知道怎么解决。。
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11楼2015-06-01 20:37:31
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李秋艳

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:
11楼: Originally posted by 刀杉 at 2015-06-01 20:37:31
这个和我测得一样一样的，楼主找到解释了吗？我都找好长时间了，不知道怎么解决。。

我也有这样的问题，如何解释的、？？？求答案
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12楼2015-07-23 11:43:08
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刀杉

木虫 (小有名气)
引用回帖:
13楼: Originally posted by 刀杉 at 2015-07-23 16:29:02
是因为尖晶石LixMn2O4在1≤x≤2时，处于16c位置的锂离子在3 V左右进行嵌入和脱出，故在3 V处有一个小充电平台。我在一本书上看到的，不知道对不对？？...

这个是我写在我毕业论文里的，那个书上意思是这样。
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14楼2015-07-23 16:31:00
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爱生活女娃

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
14楼: Originally posted by 刀杉 at 2015-07-23 16:31:00
这个是我写在我毕业论文里的，那个书上意思是这样。...

请问是哪本书上说的？
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15楼2015-07-27 10:34:48
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刀杉

木虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
15楼: Originally posted by 爱生活女娃 at 2015-07-27 10:34:48
请问是哪本书上说的？...

应该是这本，Jung-Ki Park (韩), 等. 锂二次电池原理与应用。应该一般的书里都有吧，当锂的量大于1时，放电平台电压不一样。。。
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16楼2015-07-28 12:39:51
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