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qingchen8

木虫 (小有名气)

[求助] 请教一个全电池的问题

我组装了全电池出现一个奇怪的现象,给出的图是其它人使用的CuO对锂片的半电池的电压容量曲线,我使用的商用正极LiCoO2做正极,我自己合成的CuO做负极,我的电压选取设在了1--3.9V,它的平台很好的对应了半电池的平台区间,其充电容量以及放电容量大约都在1mAh,库伦效率100%,图片为第二张图,但我再提高充电限制电压时,就在3.9到4V时,存在了一个很大的充放电平台,充电容量11mAh,放电容量9mAh,现在请问大家这段平台区的容量哪来的。我如果加上这段的容量,已经超过材料的理论容量很多了,我的基底上面的单面CuO质量大概在5mg,正反面加起来10mg,但我又做过重复实验,刮掉了反面,在1-3.9的充放电容量不变,应该验证了反面没有参与实际的反应,CuO的理论容量670mAh/g,如果加上3.9V之上的容量,我这个材料的的放电比容量已经到达2000+mAh/g了,所以就不太清楚这段容量怎么来的?请问下各种虫友

CuO Li片 0-3V



CuO全电池 1-3.9V.jpg



CuO全电池3.9V之上区间.jpg
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ccnu
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姚洋洋123

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
充放电平台是一种物质的特征曲线,就像一种物质有一种密度一样,如果又出现了一个新的平台,只能说明你在提高限制电压的同时,里面发生了新的反应,可能生成了新的物质。
2楼2013-05-16 20:26:21
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 姚洋洋123 at 2013-05-16 20:26:21
充放电平台是一种物质的特征曲线,就像一种物质有一种密度一样,如果又出现了一个新的平台,只能说明你在提高限制电压的同时,里面发生了新的反应,可能生成了新的物质。

恩,我再把电池拆了做下XRD看看里面究竟有些什么成分看看
ccnu
3楼2013-05-16 20:33:06
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 姚洋洋123 at 2013-05-16 20:26:21
充放电平台是一种物质的特征曲线,就像一种物质有一种密度一样,如果又出现了一个新的平台,只能说明你在提高限制电压的同时,里面发生了新的反应,可能生成了新的物质。

现在有很大的问题是如果单纯考虑CuO对Li片的话,对应到LiCoO2的全电池的话,在1-3.9V的区间应该就已经把CuO的容量放完全了,3.9V之上的容量哪里来的,而且又有这么大,而且平台又这么好,感觉有点该有容量的区间容量也低,也没平台,不该有容量的区间容量又高,平台又好。。不太清楚全电池跟半电池到底差别在哪里了。。为什么会这么大
ccnu
4楼2013-05-16 20:43:12
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姚洋洋123

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

我们实验室的条件一般就不做全电池,只做半电池。对于全电池也不是很了解。我想问一下正极钴酸锂本身也有一个充放电平台,你的负极cuo也有一个平台,做成全电池他是杂体现的。
5楼2013-05-16 21:57:06
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
5楼: Originally posted by 姚洋洋123 at 2013-05-16 21:57:06
我们实验室的条件一般就不做全电池,只做半电池。对于全电池也不是很了解。我想问一下正极钴酸锂本身也有一个充放电平台,你的负极cuo也有一个平台,做成全电池他是杂体现的。

这个我是也想了解下,貌似全电池跟半电池还有存在很大的差别,负极材料按照别人做的半电池没有太好的平台,为什么我做成全电池出现了这么好的平台
ccnu
6楼2013-05-16 22:20:36
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by qingchen8 at 2013-05-16 22:20:36
这个我是也想了解下,貌似全电池跟半电池还有存在很大的差别,负极材料按照别人做的半电池没有太好的平台,为什么我做成全电池出现了这么好的平台...

后来我又做了纯铜的负极,出现同样的结果了。。不知道铜片为什么会有这么好的性能
ccnu
7楼2013-05-20 22:19:01
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big_bull

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

你的正极是不是过量很多啊?看你的曲线明显是钴酸锂对金属锂的充放电曲线。应该是析锂了。多做几十个循环看看吧。
8楼2013-05-21 08:42:10
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by big_bull at 2013-05-21 08:42:10
你的正极是不是过量很多啊?看你的曲线明显是钴酸锂对金属锂的充放电曲线。应该是析锂了。多做几十个循环看看吧。

我也在怀疑,所以测了几个循环,充满了电,拿负极去做XRD,貌似仪器精度不测,只测出来Cu的峰,没有锂的峰,找个时间再去做做XPS看看,正面的容量大概在23mAh左右,的确是有点过量,负极上面铜片的颜色跟正常的铜不一样。
ccnu
9楼2013-05-21 17:00:06
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qingchen8

木虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by big_bull at 2013-05-21 08:42:10
你的正极是不是过量很多啊?看你的曲线明显是钴酸锂对金属锂的充放电曲线。应该是析锂了。多做几十个循环看看吧。

另外,以3-4V电压循环的容量波动很大,第一次可以充电20mAh容量进去,然后也能放出来15mAh左右,但循环下降很快,第二充电16mAh,放电12,第三次就只有10mAh,放电7.6mAh了
ccnu
10楼2013-05-21 17:05:32
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