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zhiqiuyiye11木虫 (著名写手)
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引入外部锂源形成SEI膜，也即使用第三电极（正极）与负极先完成首次循环产生SEI膜， 已有5人参与
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锂离子电池，引入外部锂源形成SEI膜，也即使用第三电极（正极）与负极先完成首次循环产生SEI膜，有没有大神做过类似的研究，类似的文献也可以，提供有用文献者必有重赏 |
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 锂电 | LIB-pedia | 锂电or其他电池 |
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2楼2015-01-07 13:00:27
【答案】应助回帖
感谢参与，应助指数 +1
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1.不同意楼上的补充锂粉或锂片的说法，LZ应该说的是石墨负极吧，锂的电位比石墨还低，这个时候上面的在石墨的电位下，可能部分充当了锂金属负极的作用，但是生成的SEI膜会更厚，消耗的电解液中的锂源会更多。 2.我想跟LZ说的是，去搞个额外的SEi，莫非是想把首次效率提高，而这个效率其实和材料的储锂行为是无关的呀，电解液中那么多锂，就让它消耗点，也没事，非要去弄这个SEI有意义吗？既没有改变材料的特性也没有改变电池的性能（当然是第二次），即便你的成功了，无非是吧首次效率提高了，数据漂亮了而已（当然其实并没有本质上改变首周效率）。 3.这个SEI的本质不知道LZ搞清楚了没有,LZ的想法还是可以的，可以通过你的方法，制造个更稳定的SEI，当然这样的SEI是可以简单地通过电解液添加剂实现的。 4.楼主的方法工业上成本肯定提高了，意义不大。 以上观点纯属个人YY，楼主见谅 |
3楼2015-01-07 15:47:46
4楼2015-01-07 16:19:07
【答案】应助回帖
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补充说下： 1.前面有技术上错的地方，SEI的确会让电池的可逆容量降低，（主要是因为正极材料中的锂离子在充电过程中并没有到负极体相锂，导致荷电离子总量减少了），LZ的工作还是有必要的。 2.通过添加锂粉（专利是在负极片上），到底能不能提供额外的锂源，我想确实不行因为在首次充电过程中始终是正极的锂跑到负极表面参与SEI的形成的，，除非你添加的锂源是在正极上，而且电位要比正极活性材料的电位低，让你添加的锂源比如（金属锂，合金锂等）先脱出锂用于形成SEI 3.在正极上添加的这个锂量必须控制的非常好，刚好够或则稍微少点，让形成SEI后无残留，然后开始正常充电，锂离子从正极到负极。如果是超量了，那还是是正极上的锂粉氧化成锂离子到负极，而这个时候正极是没有脱嵌，填满锂的，当放电的时候负极的锂是嵌不进正极的。相当于没有容量 4.在负极上添加锂粉的直接后果是啥呢，枝晶更容易形成。 正确的做法应该是第三电极用锂片（正极），石墨做负极，充电，当发现石墨的电位开始变化了，把第三电极拿走，用处理好的石墨极片装电池。 |
5楼2015-01-07 17:02:17
6楼2015-01-08 09:03:47
luofeilover 
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【答案】应助回帖
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关于第二点，三点，四点讨论一下，锂粉在负极上是可以提供额外的锂源，锂离子电池中的锂源可以来自正极也可以来自负极，早期的锂电池的锂源来自负极。所以锂源在正极和负极都可以，不一定非得在正极，只是正负极的锂源种类不同而已。 （1）正极上是不能加锂粉，锂片的，这是电化学领域基本的常识。为什么？因为锂的费米能级高于正极活性材料（比如钴酸锂），两者直接接，接触部分会有电荷转移，触如果再有电解液的话就比较有意思了，和锂粉接触钴酸锂就会直接得到电子同时嵌入锂离子，直接的结果就是电位下降，这和模拟半电池（正极钴酸锂负极锂片）正负极直接接触短路的效果是一样的。所以关于第二点中的金属锂和合金锂是不能添加到正极中作为锂源的。 （2）在负极上添加锂粉只要不过量，是不会引起锂枝晶的，比如负极效率为70%的话，只需要控制锂的用量不要让效率超过100%就可以了，这个是比较容易实现的。 （3）再次关于第二点，负极添加锂粉是的确是额外的锂源，假如正极钴酸锂，负极是石墨，这样的情况下，负极SEI的锂来自正极没有问题，但是如果石墨负极表面有锂粉的话，这时石墨表面SEI中的锂就先先来自石墨负极表面的锂粉，因为锂粉和石墨放一起，有电解液的话就会发生嵌锂反应，这个过程同时也会生成SEI。所以负极添加锂粉非常肯定的是额外的锂源。 楼主做的工作对锂离子电池能量密度的提升非常有意义，按照目前的发展锂电池目前能量密度的提升很慢，每年2-3%的提升，除非使用新的材料体系。但是新的材料体系比如高容量氧化亚硅，循环很稳定，就是首效低，亟需解决这一问题。就算是石墨负极效率如果能从93%提高到100%，7%的提升也是很客观的。预祝你取得好的成果，这项技术在工业上很有价值。 |
7楼2015-01-08 13:13:57
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1.我想说为了这个首周效率，换个电解液体系就行了（离子液体，聚合物的哪个不行），都有缺点，而且成本都高。 2.好吧，这里我同意你的负极上加锂粉可以提供弥补SEI造成的锂源丢失，但是我想补充的是首次充电必须要满，大电流的话就不行了（因为极化的情况下情况不一样了）。 3.关于你说的LCO（未脱锂）和石墨直接接触（加电解液）导致短路，不知道LiCoO2是否变成了Li（1+x）CoO2，，我在想石墨（未嵌锂）的LUMO和未脱锂LCO的HUMO如此接近，这个的动力学有多快，在正极上加锂粉，注液后，静置然后formation，是锂在正极的高电位下往更容易插锂的负极走还是往不容易插锂的LCO中走呢，所以这个过程，我没做过，但我从这个逻辑上仍然持有可行的猜测 |
8楼2015-01-08 14:56:43
卡卡贝卡
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引入外部锂源也不一定要使用锂金属，也不一定要采用电化学的方式。可以考虑一下锂盐或者氢氧化锂，通过化学反应的方式在材料表面形成SEI膜，再导入到电极材料中去
9楼2015-01-08 15:52:27
