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222秦时明月

银虫 (小有名气)

[求助] 锂电半电池首次充放电效率很高,做充放电效率图时如何处理 已有2人参与

扣式锂电半电池组装好后测试,材料为贫锂相,首先充电再放电,这样得到的首次充放电效率非常高(充电40mah/g,放电270mah/g),这样计算得来的的首次效率很高(后面的循环效率都是正常接近100%),问题来了,看文献中别人作图类似材料首次效率也都是100%左右,不知道是我首次效率计算方法有误,还是第一次的效率需要舍弃?希望各位大神多多指教
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Ifyouareinfullbloom,thewindcame
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songxiaobo

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
222秦时明月: 金币+5, 有帮助 2015-02-25 10:31:28
你做的“材料为贫锂相”,应该先放电后充电。放电时对电极(金属锂)脱锂进入工作电极(贫锂相),充电时工作电极脱锂嵌入对电极。建议好好看看文献,对比一下你的充放电制度是否合理。
2楼2015-02-25 08:31:37
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222秦时明月

银虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by songxiaobo at 2015-02-25 08:31:37
你做的“材料为贫锂相”,应该先放电后充电。放电时对电极(金属锂)脱锂进入工作电极(贫锂相),充电时工作电极脱锂嵌入对电极。建议好好看看文献,对比一下你的充放电制度是否合理。

谢啦,这个问题我也考虑过,先放电后充电还是先充电后放电,前者首次效率可能有点低
Ifyouareinfullbloom,thewindcame
3楼2015-02-25 10:31:00
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644522042

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
材料是负极材料还是正极材料?按照所述材料为贫锂相,可能是负极材料,做半电池测试,应该先放电材料嵌锂后充电材料脱锂
4楼2015-02-25 13:14:19
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222秦时明月

银虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 644522042 at 2015-02-25 13:14:19
材料是负极材料还是正极材料?按照所述材料为贫锂相,可能是负极材料,做半电池测试,应该先放电材料嵌锂后充电材料脱锂

谢啦,是正极材料,做的是半电池,锂片为负极,半电池的话都是以锂片为负极。半电池中无论是负极正极材料只要为贫锂相都得先放电是吗?
Ifyouareinfullbloom,thewindcame
5楼2015-02-25 14:20:54
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644522042

铜虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
222秦时明月: 金币+5, 有帮助 2015-02-25 21:30:25
引用回帖:
5楼: Originally posted by 222秦时明月 at 2015-02-25 14:20:54
谢啦,是正极材料,做的是半电池,锂片为负极,半电池的话都是以锂片为负极。半电池中无论是负极正极材料只要为贫锂相都得先放电是吗?...

是正极材料贫锂相,如果应用(全电池),比较困难。半电测试先充电后放电。
6楼2015-02-25 14:36:30
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222秦时明月

银虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by 644522042 at 2015-02-25 14:36:30
是正极材料贫锂相,如果应用(全电池),比较困难。半电测试先充电后放电。...

受教了,只是不明白贫锂正极为什么要先充后方?

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
Ifyouareinfullbloom,thewindcame
7楼2015-02-25 21:32:56
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songxiaobo

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
222秦时明月: 金币+5, ★★★很有帮助 2015-02-26 20:40:04
引用回帖:
3楼: Originally posted by 222秦时明月 at 2015-02-25 10:31:00
谢啦,这个问题我也考虑过,先放电后充电还是先充电后放电,前者首次效率可能有点低...

不知道你实验室是否有人做负极材料,你可以问问他们。其实不论是正极材料还是负极材料,只要对电极是金属锂,那都是按正极装配成扣式电池(因为锂的电势比那些材料都低)。所以很多文献都称金属锂为对电极,正极/负极为工作电极(特别是研究负极材料的文献)。对于典型负极材料石墨在此不多说,正极材料钒的氧化物就是典型贫锂相材料,其充放电制度就是先放电嵌入锂后充电脱出锂。对于首次效率的定义,得看材料,对于贫锂相材料,考察的是首次嵌入锂的能力,首次效率为首次放电容量/首次充电容量。物相纯度、副反应(SEI膜的形成,看你设的电势窗口)等会导致首次效率(甚至后面的效率)大于100%。很多人为避免这些,使材料活化,会采取先充电使材料成为完全贫锂相(所谓贫锂相材料不一定是完全贫锂相,这也是为什么你先充电也能冲进去40mAh/g的容量)。如果是这种目的采取先充电,那首次效率的计算就不能拿首次放电容量/首次充电容量,而是首次放电容量/第二次充电容量。一定要弄清楚你的目的。我已上班,不一定能及时看到你的回复,得空闲我就回复与你一起探讨。
8楼2015-02-26 10:20:46
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222秦时明月

银虫 (小有名气)

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8楼: Originally posted by songxiaobo at 2015-02-26 10:20:46
不知道你实验室是否有人做负极材料,你可以问问他们。其实不论是正极材料还是负极材料,只要对电极是金属锂,那都是按正极装配成扣式电池(因为锂的电势比那些材料都低)。所以很多文献都称金属锂为对电极,正极/负 ...

恩恩,现在研究的就是一种钒酸铵盐,他的首次放电容量与第后面循环的充放电容量差别很大,怀疑是首次放电插锂后材料的结构发生了变化。电池组装后冲进40多的容量应该是电池内部一些副反应的发生吧(猜的)。导师以前也做过类似的研究,也是首先充电冲进了几十的容量,但XRD分析材料结构没什么变化,所以认为几十的容量是副反应的发生。
,今年研一,今后也想在锂电行业好好发展,希望前辈们多多指教
Ifyouareinfullbloom,thewindcame
9楼2015-02-27 11:11:07
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songxiaobo

新虫 (小有名气)

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9楼: Originally posted by 222秦时明月 at 2015-02-27 11:11:07
恩恩,现在研究的就是一种钒酸铵盐,他的首次放电容量与第后面循环的充放电容量差别很大,怀疑是首次放电插锂后材料的结构发生了变化。电池组装后冲进40多的容量应该是电池内部一些副反应的发生吧(猜的)。导师以 ...

看到你所研究的,推荐你看一篇文献:NH4V3O8 nanorod as a high performance cathode material for rechargeable Li-ion batteries,Journal of Power Sources 199 (2012) 315– 321。他们就是采取先充电,充进去少量电(未添加SDBS的几乎未充进去电,这样其实就相当于先放电后充电的制度),解释是材料中的NH4在充电时未脱出(如果能脱出,那就不只是Li的脱出和嵌入了),后期放电容量有所上升,是由于极化和材料活化。后期处理数据,除了考察首次库伦效率,还可考察放电容量保持率。指教谈不上,互相学习。

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10楼2015-02-27 14:22:34
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