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关于锂离子电池和锂硫电池中质量比能的计算 已有2人参与
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刚接触电池，有两个小白问题请教一下，希望大家不吝赐教，谢谢~ 1. 文献[1]中报道，日产Leaf中锂离子电池的质量比能约为140Wh/kg，请问Wh/kg这里面的质量指的是活性物质还是电池总重量呢？ 2. 文献[2-4]中，锂硫电池可逆的质量能量密度都大于800mAh/g,，这里面计算时采用的是硫的质量，如果要换算出电池的质量比能时，是不是应该同时考虑锂硫电池的电压以及硫占活性物质总质量的比例（或者是硫占整个电池重量的比例）？ 3. 锂离子电池和锂硫电池的质量比能实际应该有多少呢？ [1] P. G. Bruce, et al. Li-O2 and Li-S batteries with high energy storage [J]. NATURE MATERIALS, 2012, 11: 19-29. [2] F. G. Sun, et al. Bottom-Up Catalytic Approach towards Nitrogen-Enriched Mesoporous CarbonsSulfur Composites for Superior Li-S Cathodes [J]. SCIENTIFIC REPORTS, 2013, DOI: 10.1038/srep02823. [3] S.Y. Zheng, et al. High Performance C/S Composite Cathodes with Conventional Carbonate-Based Electrolytes in Li-S Battery [J]. SCIENTIFIC REPORTS, 2014, DOI: 10.1038/srep04842. [4] Z. W. Seh, et al. Sulphur–TiO2 yolk–shell nanoarchitecture with internal void space for long-cycle lithium–sulphur batteries [J]. NATURE COMMUNICATIONS, 2013, DOI: 10.1038/ncomms2327. |
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【答案】应助回帖
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1. 文献中报道，日产Leaf中锂离子电池的质量比能约为140Wh/kg，请问Wh/kg这里面的质量指的是活性物质还是电池总重量呢？ 答：指的是电池总重，包括电池壳、保护电路、正负极和电解液等器件。 2. 文献中，锂硫电池可逆的质量能量密度都大于800mAh/g,，这里面计算时采用的是硫的质量，如果要换算出电池的质量比能时，是不是应该同时考虑锂硫电池的电压以及硫占活性物质总质量的比例（或者是硫占整个电池重量的比例）？ 答：不用换算，实际测试的时候只要对电池进行称重，然后电化学测试测出电池的放电容量，用放电容量除以电池重量就可以得到电池的质量比能量。一般文献中都给出的是电芯的比能量或者是单纯正极材料的比能量，参考意义不大。实际中软包电池的比能量是我之前提到的方法测得的。 3. 锂离子电池和锂硫电池的质量比能实际应该有多少呢？ 锂离子电池种类繁多，简单说几种比较成熟的锂离子电池质量比能量。钴酸锂的质量比能量200Wh/kg左右，锰酸锂140Wh/kg左右，磷酸铁锂130Wh/kg左右，三元材料的160Wh/kg左右。锂硫电池最大的比能量现在可以做到450Wh/kg左右，但考虑到循环寿命，280-320Wh/kg左右的能量密度是比较适合锂硫电池的。 |
3楼2014-08-22 18:07:16
卡卡贝卡
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