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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 » 求助电池测试截止电压的问题
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心恒心约

金虫 (正式写手)

[交流] 求助电池测试截止电压的问题

本人做电池测试，对于电池的测试电压一般都是按照文献来，最近觉得这样不是很好，想要能清楚原理，以及一些其他琐碎问题，特来求教，希望大家不吝赐教
1、扣式电池做恒电流循环测试，已知正极对氢标准电位为A，负极为B，那么测试时设置的电压为B~A还是0~A-B？
2、锂电测试时，有个对锂电位（potential vs Li+/Li），测试时该怎样设置电位（扣式电池）？
3、超电容测试的电压怎么确定的？
4、CV图中间部分面积的具体含义？面积的一半代表是否代表容量？
5、关于三电极体系，已知辅助电极对氢标准电位为-A，工作电极为+B，参比电极为+C，那么测试的电压范围是不是-A-C~B-C？
6、有文献上提到的“充电电压越低越好，放电电压越高越好”，这里指的是恒电流循环测试时的充放电平台吗？
7、有时候循环测试时，充电电压达不到设置的截止电压是为什么？
8、比能量和比电容的概念，从它们的单位上看，比能量（Wh/kg）、比容量(Ah/kg)，似乎它们之间就差了一个电压，但是通常我们见到的比容量用于描述单电极的性质，而比能量用于描述整个电池或超电容的性质，请帮忙解释一下他们之间的具体关系？
9、一般电解液都有电化学窗口，这里的电化学窗口的电势范围都是指的是对氢标电极电势吗？麻烦介绍一下常见水系电解液和有机系电解液的电化学窗口？
10、充电其实就是一个电解过程，电解的电压怎样设置？例如电解水，阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑，E=0.401
阴极反应：4H2O+4e=2H2↑+4OH-，E=-0.8277，那么理论电解电压是不是0.401-（-0.8277）=1.2277？
11、电池放电有极化，那么充电是不是也有极化？充电极化与放电极化的区别？
遇到的问题太多了，思维很混乱，希望能看懂我的问题的朋友帮忙解释一下，最好使用通俗易懂的语言，不要在哪本书上复制粘贴一段话来解释，会送上丰厚的金币奖励，不懂的朋友也可以过来分享，谢谢
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1楼2014-11-19 21:55:31
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心恒心约

金虫 (正式写手)
求懂得朋友不要吝啬时间，帮帮忙
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2楼2014-11-20 09:31:17
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卡卡贝卡

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
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心恒心约: 金币+5 2014-11-21 17:53:47
好多问题啊~~~~~
1.大部分负极材料对氢电位应该都是负的吧？你这扣电是半电池吗？我猜设置电压区间应该在上限A-B+零点几伏，下限A-B-零点几伏。
8.比容量是描述材料容量的高低，但各种材料的电压平台不一样，所以并不是比容量高比能量就大。成品电池更加倾向于输出功率吧，特别是一些动力电池更加看重体积能量密度。
11.充电应该也有极化吧？锂离子电池循环是一个锂离子的迁移过程，那应该就会伴随浓度差。
哈哈，胡扯几句，说错了不要拍砖~~~~
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人生在世，多有不适
3楼2014-11-20 14:52:51
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白羊天上飞

铁虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
心恒心约: 金币+10, 非常好 2014-11-21 18:04:57
1-2：在锂电池中一个比较重要的概念叫work function,有翻译成“功函”的，也有翻译成“逸出功”的。假定正极材料work function为ᴪc，负极材料的为ᴪa,那么组成的全电池的电压Voc=(ᴪc-ᴪa)/e, ᴪ与电势的关系为ᴪ=v*e. 对于半电池来说，正极材料/Li 半电池中可以得到正极材料的充放电曲线，这个是有个范围的，v1-v2;负极材料也是如此，也可以得到一个范围v3-v4.在组装成全电池的时候，正极材料的充电曲线要减去负极材料的放电曲线，正极材料的放电曲线要减去材料的充电曲线，当然这只是笼统的说，全电池的充放电曲线跟正负极质量比，电压窗口都是有关系的，在有些情况表现为正极过充或者过放，有时是负极过充或者过放，一句话也讲不清，多看些全电池的文章吧，任意两种正负极都要按不同配比，电压区间经过摸索和尝试，才有可能得出比较好的结果。
3：没做过超级电容器，但是我学过电容器，不就是电容两个极板间的电压差么？非对称电极中逸出功高的作为正极，逸出功低的作为负极。
4：CV以y=0为分界线，以上的是对应充电，一下的对应放电（对于半电池而言）。横坐标是电压，纵坐标是电流，它的积分想想也该是功率啊. 你如果知道扫速的话，可以把横坐标转换成时间，然后积分的出来的才是容量，而一只活性物质质量，就可以求出比容量了。
5：:你的全电池自己觉得哪个电压区间合适，就去测哪个电压区间，全电池的电压区间是试出来的，不是算出来的。半电池每种材料基本都有对应的文献报道其优化的电压区间，别人怎么设你也怎么设就OK了。
6：Voc=(ᴪc-ᴪa)/e=vc-va, vc是正极材料的电势（注意这个电势是随着充放电过程不断变化的，不是定值），只有vc大，va小，你的电池才会有比较高的工作电压，电池的功率密度才会比较高。
7：这种情况没怎么遇见过，如果电池封装密闭性不好，或者电极片或者电解液或者手套箱水含量高，都会导致充电曲线坏掉，达不到截止电压；而有些5v高电压材料如NiMn尖晶石材料，需要配备专门的高电压电解液，否则电解液在高电压容易分解
8：对于半电池，知道容量知道质量，一除就是比容量，但是对于全电池，假如你正极材料质量mc,负极材料质量ma,电池总的容量c,你的全电池的比容量应该如何定义呢？c/ma还是c/mc呢？意义又在哪呢？比能量反应的是全电池体能够对外提供的总的能量，这个是对我们有意义的
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Youalreadyletmechengbaosomuch！
4楼2014-11-20 17:19:24
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白羊天上飞

铁虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
写不动了，看书吧。。。。就算别人说了很多，你也不能全信啊，万一说错了呢。。。
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Youalreadyletmechengbaosomuch！
5楼2014-11-20 18:31:21
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hktkyy

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
希望有答案，我也很想知道这些问题的答案！
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6楼2015-01-10 20:52:22
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momo悄悄
引用回帖:
4楼: Originally posted by 白羊天上飞 at 2014-11-20 17:19:24
1-2：在锂电池中一个比较重要的概念叫work function,有翻译成“功函”的，也有翻译成“逸出功”的。假定正极材料work function为ᴪc，负极材料的为ᴪa,那么组成的全电池的电压Voc=(ᴪc-ᴪa)/e, ...

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7楼2015-10-21 17:26:09
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匿名

用户注销 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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8楼2016-12-26 21:23:09
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