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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 » 求锂电高手解惑，关于锂离子电池的疑问？
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化学电源之锂离子电池

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1楼2015-06-08 16:53:53
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Jackstraw89

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
aiguanjie: 金币+10, ★★★很有帮助 2015-06-23 14:59:01
1. 脱嵌锂机制里面，石墨为负极材料，充电后的产物表示为LiC6,这里的碳的化合价有变化吗，为什么可以这样表示？
大致就是表示6个碳原子形成的空隙可以给1个Li用
2. 钛酸锂是脱嵌锂机制，那么在放电过程Li4Ti5012晶格中的锂是否会脱出？
会脱出，不然怎么放电
3.除碳硅外，为什么三种储能方式都是基于金属原子的电子转移？难道不是仅仅只有转化型是有金属原子电子转移和化合价的变化吗？
这个母鸡啊
4.负极材料的充放电平台高低能够说明什么问题？充放电平台和操作电位是一样的吗？
充放电平台高低说明跟锂反应的难易，充放电平台和工作电位是一样的，至少基本上是一样的，如果你是说对于同一个对电极来说的话
5.“负极材料插锂时的氧化还原电位应尽可能低，接近金属锂的电位，从而使电池的输出电压高”，插锂的氧化还原电位是什么？这个电位越低越好吗，还是必须还得稍微比锂的高一点点？
插锂的氧化还原电位，我不知道这样的说法对不对，但是应该是指和锂反应的电位，对于负极材料来说，越靠近锂的电位越好，因为这样当你装成全电池，比如正极用磷酸铁锂的话，这样得到的电池工作电压就高

顺便你要算电池电压的话，就是正极电位-负极电位，只要你用的参比电极一样 （比如LFP/LTO 全电池，电压就是3.5- 1.5 =2V, 3.5 和1.5都是对Li+/Li来说）
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12楼2015-06-12 00:21:49
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above21

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
aiguanjie: 金币+5, ★有帮助 2015-06-08 20:50:35
1 无论是各种强弱化学键还是范得华力，其本质上都是正负电荷之间的电磁作用力，是可以统一的，力之间的相对大小可以用电极电势来表示。化合价只是常规通俗的提法，深入研究原子之间的电磁作用力时这种说法并不合适，如同牛顿的经典力学和爱因斯坦的相对论之间的关系。
2 锂电池是靠锂离子在正负极之间的迁移工作的，至于区分所谓的负极脱嵌啊合合啊等没什么意义，只要注意电极电势就可以了，碳极电势约0.2v，这就是碳锂之间与锂锂之间电磁作用力的差值。这个力还是比较小的，如氢气氧气反应时电势是1.2v

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2楼2015-06-08 18:16:04
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above21

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

4 电极电势代表着反应趋势的大小，锂高达3v的电势可比氢气燃烧的1.2V高多了，这表明锂在常温下也很活泼，怎么办？把锂藏在负极材料中。材料间有孔隙，锂离子很小，可以进出，氧分子要大不少，进不去。这就安全很多了

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4楼2015-06-08 18:55:34
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above21

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

5 严格上说，所有的化学反应都是可逆反应，电极电势代表着反应程度的大小。一般电势大于0.4V左右就可以认为是单向反应了。如氢气燃烧的1.2V可以进行的非常完全。锂进入负极内部还是析在负极材料外部存在竞争，所以负极必须有一定的电势好让锂进去。碳为0.2V，有点低，在快充时容易造成锂析在外面形成锂晶枝，所以快充性能不好。

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5楼2015-06-08 19:10:04
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godsdream09

银虫 (正式写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by aiguanjie at 2015-06-08 19:30:18
你说的这个锂全电池的电压=3.0V-负极电压+正极电压，这个公式的参考文献可以给我吗？...

不用参考，稍微计算即知道该式有待考究。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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心若在，梦若在。
8楼2015-06-09 01:16:27
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liuwei2004

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by Jackstraw89 at 2015-06-12 00:21:49
1. 脱嵌锂机制里面，石墨为负极材料，充电后的产物表示为LiC6,这里的碳的化合价有变化吗，为什么可以这样表示？
大致就是表示6个碳原子形成的空隙可以给1个Li用
2. 钛酸锂是脱嵌锂机制，那么在放电过程Li4Ti5012晶 ...

2 钛酸锂本身晶格的Li不会脱出，脱出的是嵌进出的锂
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15楼2015-06-23 16:14:23
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缺氧的鱼

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
aiguanjie: 金币+35, ★有帮助 2015-07-22 11:24:40
负极材料的插氧电位太低了使得锂在负极材料的表面被还原成为锂单质，锂单质容易在循环充放电的时候形成晶支，从而影响了性能，你就这样理解吧
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Lifeislikeaboxofchocolates：youneverknowwhatyou’regonnaget
22楼2015-07-22 11:22:53
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普通回帖

above21

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

3 锂电池的高电压主要靠Li/Li+间的高电势，约3.0v。这个电压减去负极电势，加上正极电势就是电池电压。钛酸锂负极为1.5v，电压损失相当大，这也是钛酸锂吹的响，实际应用却很少的很重要的原因。磷酸铁锂电池只有3.2v，因为3价铁氧化性不够，不如3价钴4价锰等，正极电势低，王传福把磷酸铁锂吹的太过了，实际上不如锰酸锂和三元锂

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3楼2015-06-08 18:47:07
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匿名

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6楼2015-06-08 19:27:24
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7楼2015-06-08 19:30:18
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新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by aiguanjie at 2015-06-08 19:30:18
你说的这个锂全电池的电压=3.0V-负极电压+正极电压，这个公式的参考文献可以给我吗？...

大致的公式，毕竟电池电压是一个区间。要是细究的话还需更精确的方法

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9楼2015-06-09 08:22:09
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above21

新虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by aiguanjie at 2015-06-08 19:27:24
负极材料的插氧电位太低了使得锂在负极材料的表面被还原成为锂单质，锂单质容易在循环充放电的时候形成晶支，从而影响了性能，可以这样理解吗？...

对。当然，负极电势只是影响快充的一个方面，还与锂离子进出负极材料的难易程度有关。负极材料的构架结构，颗粒大小等会有影响

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10楼2015-06-09 08:32:51
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