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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 » 锂离子电池组负极析出的锂可逆（可参加充放电反应）吗？
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干部

金虫 (初入文坛)

[交流] 锂离子电池组负极析出的锂可逆（可参加充放电反应）吗？

讨论背景：
在研究析锂的电池拆解实验过程中，电池为石墨电极-钴酸锂，拆解过程不小心短路的电池和没有短路过的电池的析锂情况（负极灰白色的面积）几乎一样。
请各位大虾广发见解讨论：
1.锂离子电池组负极析出的锂可逆（可参加充放电反应）吗？
2.为什么？

[ 来自科研家族 锂电池世界 ]
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1楼 2012-10-31 10:42:07
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luofeilover

木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
22楼: Originally posted by 干部 at 2012-11-01 17:00:48
为什么部分是死锂？死锂的成因是什么？与集流体电接触不良，电子绝缘？不能释放电子？
您认为可逆的部分有多少？比不可逆的多吗？...

不是说析出的锂都是死锂  如果析出的锂是包裹在石墨表面的话 这部分锂仍然可以循环 有容量； 但是大部分观点都认为，析出的锂一般都会比较容易形成枝晶，锂枝晶还是锂，一样能够充放电，但在这个过程中通常会有两种情况发生（1）锂枝晶比较“坚挺”，直接刺穿膈膜，电池短路完蛋（2）锂枝晶在拔锂时，不均匀拔锂的话，就有可能锂枝晶根部区域先拔锂，先溶掉，那么锂枝晶头部就会断掉，与集流体失去电接触，既不能得电子也不能失去电子，从而形成所谓的死锂。欢迎讨论，多多交流
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31楼2012-11-02 22:48:47
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yester

木虫 (正式写手)
★
干部(金币+1): 谢谢参与
会参加反应，但是只是少部分。析出的锂支晶的成长速度大于溶解速度（放电时可逆锂溶出）时，锂支晶就成长了。这个现象还和电解液的黏度有关，低温析锂就是这个道理。
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9楼2012-10-31 14:30:23
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pillar_chen

木虫 (著名写手)
★
干部(金币+1): 谢谢参与
??
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5楼2012-10-31 10:52:40
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wodden

木虫 (正式写手)
★
干部(金币+1): 谢谢参与
肯定有可逆的部分，扣电金属锂做对电极 跑循环不照样能跑吗
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6楼2012-10-31 11:12:17
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qingfeng168

木虫 (小有名气)
★
干部(金币+1): 谢谢参与
肯定参加反应
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8楼2012-10-31 14:27:09
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傻静静

金虫 (著名写手)
★
干部(金币+1): 谢谢参与
部分可逆
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11楼2012-10-31 20:52:55
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by yester at 2012-10-31 14:30:23
会参加反应，但是只是少部分。析出的锂支晶的成长速度大于溶解速度（放电时可逆锂溶出）时，锂支晶就成长了。这个现象还和电解液的黏度有关，低温析锂就是这个道理。

为什么是只有少部分可逆？为什么不是金属锂先被氧化成锂离子，再脱出石墨中的锂，因为单质锂的析出电位要比石墨嵌锂的点位要低。应该金属锂先被氧化成锂离子，再有石墨的脱锂。既然石墨都可以脱锂，为什么金属锂不会被氧化？
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13楼2012-10-31 22:06:07
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
11楼: Originally posted by 傻静静 at 2012-10-31 20:52:55
部分可逆

为什么？
锂的析出电位要比石墨嵌锂电位低，放电脱锂时，应该先氧化金属锂，在脱石墨中的嵌锂才对啊。
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14楼2012-10-31 22:08:30
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by wodden at 2012-10-31 11:12:17
肯定有可逆的部分，扣电金属锂做对电极 跑循环不照样能跑吗

那为什么放过电的电池和满电的电池的析锂是几乎一样的呢？
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15楼2012-10-31 22:22:45
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
8楼: Originally posted by qingfeng168 at 2012-10-31 14:27:09
肯定参加反应

为什么？
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16楼2012-10-31 22:23:14
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terryxiao

铜虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
可能部分可逆，且低温析锂和过充析锂，以及由于电池其他问题析锂的比表面，活性等可能都不一样，因此析出的锂可能部分已经是死锂

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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17楼2012-11-01 07:43:40
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wgj

铁杆木虫 (职业作家)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
负极为石墨时的析锂是在表面的富集结晶，而没有嵌入到石墨层间，这部分锂理论是在放电时可以参与反应，但是由于其结晶不规则（枝晶），同时阻碍了锂在石墨层间的可逆进出，对循环必然产生影响的，而且电池不安全。
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19楼2012-11-01 08:59:41
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多多家的猪

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
应该有部分是可以的吧！半电池的负极不都用的锂片么
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20楼2012-11-01 09:20:02
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wodden

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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15楼: Originally posted by 干部 at 2012-10-31 22:22:45
那为什么放过电的电池和满电的电池的析锂是几乎一样的呢？...

不能单凭肉眼就说状况一样，Li上还有一层SEI膜呢 SEI膜看上去肯定没区别
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21楼2012-11-01 09:27:05
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
17楼: Originally posted by terryxiao at 2012-11-01 07:43:40
可能部分可逆，且低温析锂和过充析锂，以及由于电池其他问题析锂的比表面，活性等可能都不一样，因此析出的锂可能部分已经是死锂

为什么部分是死锂？死锂的成因是什么？与集流体电接触不良，电子绝缘？不能释放电子？
您认为可逆的部分有多少？比不可逆的多吗？
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22楼2012-11-01 17:00:48
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
19楼: Originally posted by wgj at 2012-11-01 08:59:41
负极为石墨时的析锂是在表面的富集结晶，而没有嵌入到石墨层间，这部分锂理论是在放电时可以参与反应，但是由于其结晶不规则（枝晶），同时阻碍了锂在石墨层间的可逆进出，对循环必然产生影响的，而且电池不安全。

谢谢！其实我也这样认为的。但是如何解释满电和不满电的灰白色的量差不多的现象呢？
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23楼2012-11-01 17:03:49
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干部

金虫 (初入文坛)
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20楼: Originally posted by 多多家的猪 at 2012-11-01 09:20:02
应该有部分是可以的吧！半电池的负极不都用的锂片么

嗯嗯，我其实也是有类似的思路和观点。其实我认为都可逆，至少是绝大部分可逆。
放电时，应该析出锂先溶解，嵌入石墨的锂后溶解。但是怎么解释满电和不满电的负极的灰白色的量差不多的现象呢？
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24楼2012-11-01 17:07:27
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多多家的猪

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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24楼: Originally posted by 干部 at 2012-11-01 17:07:27
嗯嗯，我其实也是有类似的思路和观点。其实我认为都可逆，至少是绝大部分可逆。
放电时，应该析出锂先溶解，嵌入石墨的锂后溶解。但是怎么解释满电和不满电的负极的灰白色的量差不多的现象呢？...

按现象来看不是完全可逆。
锂枝晶生成后，会析出形成“死锂”，不再参与脱嵌。
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25楼2012-11-01 18:19:46
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干部

金虫 (初入文坛)
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21楼: Originally posted by wodden at 2012-11-01 09:27:05
不能单凭肉眼就说状况一样，Li上还有一层SEI膜呢 SEI膜看上去肯定没区别...

谢谢您的观点。我也怀疑那些灰白色的东西可能不是锂，但有经验的工程师说这就是析出的锂。但是灰白色的东西应该不是SEI膜。因为只有某些条件下（会导致析锂的条件下）做循环后的电池才会有灰白色的东西产生，才会明显。
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27楼2012-11-01 21:24:19
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多多家的猪

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
昨天又想起来，你的拆解是在惰性气体氛围里做的吗？负极上灰白色的部分，不是锂的颜色，锂的颜色是黄黄的，这种灰白色应该是Li2O，如果是在空气中拆解的，那可能是打开后氧化的，试试在惰性气氛中拆解，很有可能电池在拆解前，负极上的锂枝晶就已经氧化了，这样的话，这部分锂就不可逆了。
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29楼2012-11-02 10:21:28
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
29楼: Originally posted by 多多家的猪 at 2012-11-02 10:21:28
昨天又想起来，你的拆解是在惰性气体氛围里做的吗？负极上灰白色的部分，不是锂的颜色，锂的颜色是黄黄的，这种灰白色应该是Li2O，如果是在空气中拆解的，那可能是打开后氧化的，试试在惰性气氛中拆解，很有可能电池 ...

拆解在惰性气氛中进行。拆开的石墨极片基底是金黄色的，有经验的工程师说这是正常的满锂状态的碳化锂。放过电的极片会变黑。有些极片会有灰白色。但是同样条件下做出来的电池，放没放过电的和知路放过电的电池基底颜色不同，但是灰白色的面积是基本一样的。
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30楼2012-11-02 15:01:41
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多多家的猪

木虫 (正式写手)
★
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引用回帖:
30楼: Originally posted by 干部 at 2012-11-02 15:01:41
拆解在惰性气氛中进行。拆开的石墨极片基底是金黄色的，有经验的工程师说这是正常的满锂状态的碳化锂。放过电的极片会变黑。有些极片会有灰白色。但是同样条件下做出来的电池，放没放过电的和知路放过电的电池基底 ...

学习了。
这个灰白色具体是什么？是不是氧化锂
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32楼2012-11-02 23:24:36
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
31楼: Originally posted by luofeilover at 2012-11-02 22:48:47
不是说析出的锂都是死锂  如果析出的锂是包裹在石墨表面的话 这部分锂仍然可以循环 有容量； 但是大部分观点都认为，析出的锂一般都会比较容易形成枝晶，锂枝晶还是锂，一样能够充放电，但在这个过程中通常会有两种 ...

谢谢！我现在倾向于析出的锂是死锂的观点。
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33楼2012-11-03 11:15:56
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干部

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
32楼: Originally posted by 多多家的猪 at 2012-11-02 23:24:36
学习了。
这个灰白色具体是什么？是不是氧化锂...

灰白色估计是析出的锂。因为颗粒较小，所以是灰白色。应该不是氧化锂。
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34楼2012-11-03 11:17:05
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ystmichael

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★
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你的电池电解液用的什么？一般商业电池，如果负极有析锂会和电解液反应生成Li2CO3，LiOH，LiO等产物。
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36楼2013-08-31 23:15:05
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janetaec

铜虫 (小有名气)
★
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为什么不去做一做 成分分析？
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37楼2014-08-13 18:34:54
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lbp_00

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
是不是电子导电存在困难而影响锂的氧化
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38楼2014-09-02 08:21:46
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806860356

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
如果析出的锂不形成枝晶形态，对电池循环性能有没影响
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39楼2015-07-09 15:39:23
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nlynlynly

金虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
31楼: Originally posted by luofeilover at 2012-11-02 22:48:47
不是说析出的锂都是死锂  如果析出的锂是包裹在石墨表面的话 这部分锂仍然可以循环 有容量； 但是大部分观点都认为，析出的锂一般都会比较容易形成枝晶，锂枝晶还是锂，一样能够充放电，但在这个过程中通常会有两种 ...

有具体的文献可以参考吗？
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40楼2016-10-15 09:19:53
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kanddys

新虫 (初入文坛)
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23楼: Originally posted by 干部 at 2012-11-01 17:03:49
谢谢！其实我也这样认为的。但是如何解释满电和不满电的灰白色的量差不多的现象呢？...

灰白色的应该不是锂，是不是锂你从上面刮一点下来加点水看反应就知道
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41楼2018-10-16 21:15:21
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piaoying_jys2楼
2012-10-31 10:49   回复  
干部(金币+1): 谢谢参与
piaoyingaza3楼
2012-10-31 10:49   回复  
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jiangyinshen4楼
2012-10-31 10:49   回复  
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l7185881797楼
2012-10-31 11:19   回复  
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wangjb40110楼
2012-10-31 15:52   回复  
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9楼: Originally posted by yester at 2012-10-31 14:30:23 会参加反应，但是只是少部分。析出的锂支晶的成长速度大于溶解速度（放电时可逆锂溶出）时，锂支晶就成长了。这个现象还和电解液的黏度有关，低温析锂就是这个道理。

chenqc198512楼
2012-10-31 21:13   回复  
dong569618楼
2012-11-01 07:45   回复  
零零1贰26楼
2012-11-01 18:22   回复  
caohongfei28楼
2012-11-01 22:39   回复  
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