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纠结的锂离子电池库伦效率的问题 已有2人参与
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各位好。 最近自己手上有个实验项目，也快结题了，可是在写文章的时候遇到一个问题，是关于库伦效率的。 之前论坛里有过类似的讨论，http://muchong.com/html/201109/3563973.html ， 其中15楼的回复也是非常难过正确的，库仑效率应该是脱出的活性锂离子数除以插入负极的锂离子总数， 正负极上是有区别的。 但是今天这个不是首次库伦效率，而是循环20次之后。 我做的材料是氧化锡和graphene的混合物，首次库伦效率在53%左右， 可是20次循环之后，充电容量大于放电容量，也就是说若继续套用公式的话，库伦效率将大于100%， 而文献报道的，不管多少次充放电，放电容量总是高于充电容量（负极材料）。 我怀疑是不是个别电池过充，但做下来都基本上是一样。 而自己也在想原因，是不是之前插入而未出来的那些死锂 在循环过程中不断的释放出来，贡献给了充电容量，不知这种解释能否行得通。 请各位看看，有什么想法没？ 非常感谢。 |
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2楼2012-11-05 10:20:25
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对， 我看过你说的那篇关于SnO2和石墨烯的混合材料容量会上升的文章，容量都很高，这里贴一下原文的截图。作者也给出了解释，The decay of reversible capacity of the SnO2/graphene during the first 20 cycles could be due to the pulverization of original SnO2 and in situ formed Sn nanoparticles during Li insertion/extraction process, which lead to loss of electrical connectivity between neighboring particles. During discharge/charge cycles, the in situ formed Sn nanoparticles became smaller and smaller due to electrochemical milling effect and attached on the graphene sheets tightly. It is reported that activation energies for solid-state double decomposition reactions decreased with decreasing reagent particle size . Thus, the conversion reaction, SnO2 + 4Li+ +4e−→2Li2O+ Sn, which is usually reported to be irreversible, can become reversible in the SnO2/graphene nanocomposite due to the very small Sn nanoparticles 而且Fe3O4/C 也有类似的报道， 我的样品容量上升是在50次循环之后出现的。 但我这里的问题是循环20次左右之后，charge capacity 大于discharge capacity，也就是循环效率大于1 。 所以不知有人能否有个更好的解释。  文献报道数据.JPG  我的实验数据.JPG |
3楼2012-11-05 22:29:29
4楼2017-03-27 13:41:15