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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 » 电化基础 » 锂电电极材料理论容量计算
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张欢8901

铜虫 (小有名气)

[求助] 锂电电极材料理论容量计算 已有3人参与

锂电电极材料理论容量=26.8n/M（Ah/g），请问这里的【【【【转移电子数n是怎么确定的】】】】】，比如LiMn2O4的理论容量计算中n是怎么来的。。。。。。。。。。请知道的教下，
ps：无聊人士请绕道
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1楼 2014-03-08 14:22:27
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yinhegu

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
张欢8901: 金币+20 2014-03-09 13:59:12
1. 假设1molLiMn2O4完全脱锂，容量为1mol Li
2. 所带电量为1mol×（6.02×1023）mol-1×1.602×10-19 C=96440C
3. 1c=1AS=1/3.6 mAh
4. 1mol LiMn2O4质量为180.8147
理论质量比容量为96440/3.6/180.8147=148mAh/g
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251725286hx
2楼2014-03-08 14:33:42
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yinhegu

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 张欢8901 at 2014-03-08 15:01:16
问下第二步中各个数字代表什么？如果是Li4Mn5O12呢？...

第2步是计算1mol电子所带的电量，因为如果材料锂离子1mol脱出必然伴随着脱出1mol电子。
阿伏伽德罗常数：（6.02×10E23）mol-1
电子电量：1.06×10E-19 C
对Li4Mn5O12不了解，以Li2MnO3为例，1mol Li2MnO3理论上能脱出2mol Li，故理论容量为96440×2/3.6/116=460mAh/g
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5楼2014-03-08 15:22:57
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张欢8901

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by ylp_dx168 at 2014-03-08 16:32:52
Li4Mn5O12与Li2MnO3类似，由于材料中Mn均为4+，所以充电机理均涉及氧的逸出，理论上4个Li均可以脱出，在放电过程，由于体系中有5个Mn，也就是Mn4+还原为Mn3+可以为至少5个Li的嵌入提供电荷补偿。所以，计算理论容量 ...

这样算的Li4Mn5O12理论容量有200多，我看文献里面都说它的理论容量只有163啊
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8楼2014-03-08 16:47:30
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普通回帖

张欢8901

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by yinhegu at 2014-03-08 14:33:42
1. 假设1molLiMn2O4完全脱锂，容量为1mol Li
2. 所带电量为1mol×（6.02×1023）mol-1×1.602×10-19 C=96440C
3. 1c=1AS=1/3.6 mAh
4. 1mol LiMn2O4质量为180.8147
理论质量比容量为96440/3.6/180.8147=148mAh ...

问下第二步中各个数字代表什么？如果是Li4Mn5O12呢？
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3楼2014-03-08 15:01:16
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iSCIpapers

木虫 (正式写手)

大叔还年轻

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
一个电子所带负电荷量e＝1.6021892×10^-19库仑
6.02×10^23, 应该不会陌生吧
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4楼2014-03-08 15:15:29
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ylp_dx168

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
Li4Mn5O12与Li2MnO3类似，由于材料中Mn均为4+，所以充电机理均涉及氧的逸出，理论上4个Li均可以脱出，在放电过程，由于体系中有5个Mn，也就是Mn4+还原为Mn3+可以为至少5个Li的嵌入提供电荷补偿。所以，计算理论容量的时候电子转移数为4.。
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6楼2014-03-08 16:32:52
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张欢8901

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by yinhegu at 2014-03-08 15:22:57
第2步是计算1mol电子所带的电量，因为如果材料锂离子1mol脱出必然伴随着脱出1mol电子。
阿伏伽德罗常数：（6.02×10E23）mol-1
电子电量：1.06×10E-19 C
对Li4Mn5O12不了解，以Li2MnO3为例，1mol Li2MnO3理论上 ...

那Li2CoMn3O8理论容量是不是96440*2/3.6/365.632=146.5mAh/g
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7楼2014-03-08 16:40:56
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yinhegu

银虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 张欢8901 at 2014-03-08 16:40:56
那Li2CoMn3O8理论容量是不是96440*2/3.6/365.632=146.5mAh/g...

是吧，理论上能脱2个Li，实际上不一定的
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9楼2014-03-08 20:38:44
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god_tian

至尊木虫 (文坛精英)
二楼说的很对。

对于具体材料，要具体对待。

有的材料结构是不能全部脱锂的，结构原因。也就是在计算的时候具体能脱锂多少，直接影响库伦，然后影响理论比容量。
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10楼2014-05-12 17:14:44
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