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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 » 为什么我组的电池总是在2V左右出现一个很大的平台
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yhdhx

金虫 (小有名气)

[求助] 为什么我组的电池总是在2V左右出现一个很大的平台

最近组装了几批电池，不同的材料，但是基本上每批电池都在第一次放电时2V左右会出一个很大的平台，之后的循环这个平台就不出现了，由于出现了这个平台，导致第一次放电的比容量很大，但是后面的充放电容量都很小。我做的是负极材料，材料虽然不同，但是都是碳材料和金属氧化物复合物。
     我的极片是8mm的铜箔，每片铜箔的质量很小，1mg都不到；还有我组电池的时候电解液放的比较多。不晓得这些有没有影响。
     想请教下，什么原因导致会在2V左右出现很长的平台啊。
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1楼 2013-07-01 18:27:36
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zerglsc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yhdhx: 金币+3 2013-07-04 10:08:45
金属氧化物还原，生成金属单质和氧化锂
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2楼2013-07-01 20:19:42
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yhdhx

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by zerglsc at 2013-07-01 20:19:42
金属氧化物还原，生成金属单质和氧化锂

谢谢你的回复。
可是我看过文献，同样的金属氧化物出现的平台都不是在2V左右啊，而且同样的材料，师兄装的电池也不是在这个电位出现平台的。
我想会不会是装电池存在什么问题，请教下装电池需要特别注意些什么吗？
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3楼2013-07-01 20:30:25
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zerglsc

木虫 (正式写手)
一般来说，扣式电池是非常简单的，只要不短路，是不会出现大的毛病的。但不排除你含水量超标，有水的话，是有可能出现长平台的，至少我们做全电池时有这现象。注意事项那当然要所有可能用到的材料都要尽量烘干，同时要注意电解液放置时间不能过长，我们实验室一般不会超过一个月
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4楼2013-07-01 20:46:26
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yhdhx

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by zerglsc at 2013-07-01 20:46:26
一般来说，扣式电池是非常简单的，只要不短路，是不会出现大的毛病的。但不排除你含水量超标，有水的话，是有可能出现长平台的，至少我们做全电池时有这现象。注意事项那当然要所有可能用到的材料都要尽量烘干，同时 ...

短路应该不会，组的电池开路电压在2.5V以上才会继续测试。我们压电池是在手套箱外压的，可能会存在一点问题吧。电解液是一直都放在手套箱里的，每次组电池都是从瓶里倒一点出来用。谢谢了。
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5楼2013-07-01 20:50:29
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yhdhx: 金币+12 2013-07-04 10:08:50
你说的是在初次化成时，产生的2V放电平台？不同材料都有？你电池组装后的电压是多少？
假如是成膜电位，消耗活性锂，电位应该没有这么高才对，普通的电解液还原生成SEI膜，大约1V左右；
有图没有，化成前后的充放电图，更直观些，好判断
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
6楼2013-07-01 20:54:03
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yhdhx

金虫 (小有名气)
内容已删除
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7楼2013-07-01 21:13:32
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yhdhx

金虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by langzhizhou at 2013-07-01 20:54:03
你说的是在初次化成时，产生的2V放电平台？不同材料都有？你电池组装后的电压是多少？
假如是成膜电位，消耗活性锂，电位应该没有这么高才对，普通的电解液还原生成SEI膜，大约1V左右；
有图没有，化成前后的充放 ...

还有我组装后的电池电压一般都在2.5V左右，有的也超过3V的。一般低于2V的我们都不会测了。
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8楼2013-07-01 21:16:23
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
7楼: Originally posted by yhdhx at 2013-07-01 21:13:32
你好，谢谢你的回复了。
  是的，就是初次化成的时候。最近组氧化锡和碳材料复合还有氧化钴和碳材料复合都有这样的情况。下面这张图是氧化锡复合物的，第一次放电时，有一个很长的平台，而且电压有些波动，首次放 ...

你添加氧化锡和氧化钴的目的是什么？  复合材料的总比容量是多少？
然后，各自材料的比容量又是多少？看看你的充放电曲线，第一次和第二次分别对应什么？

现在只能确定，首次化成时，复合材料被大量嵌锂，而且在电压很高的情况下，发生的不可逆反应，和你的添加物氧化锡氧化钴有没有直接关系？你只用碳做研究电极充放电化成再试试，如果没有类似平台，那就是他们的原因了。具体什么反应，机理如何，尚未得知


另，新组装的扣式电池，电压不太低都可以用，1V以上都行，关键在化成后
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
9楼2013-07-01 22:14:29
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yhdhx

金虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by langzhizhou at 2013-07-01 22:14:29
你添加氧化锡和氧化钴的目的是什么？  复合材料的总比容量是多少？
然后，各自材料的比容量又是多少？看看你的充放电曲线，第一次和第二次分别对应什么？

现在只能确定，首次化成时，复合材料被大量嵌锂，而且 ...

谢谢。
     碳材料不是理论比容量低吗，但是它的循环性能好；而金属氧化物理论比容量高，但循环性能差啊。所以想综合两者的优点，就做两者的复合材料啊。
    我之前做过只用鳞片石墨做研究电极的，也出现了这样的情况，也是在2V左右出现平台的(但看过一篇文献，石墨烯片做电极材料，确实在2V左右出现很大的平台)。
    谢谢你了，我打算再做一次只含金属氧化物的试试看。
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10楼2013-07-02 08:18:06
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