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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 » 电化基础 » 不同材料有自己的不同的额定电压，而电压产生的原因是什么！
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shuaiyi11

金虫 (正式写手)

[求助] 不同材料有自己的不同的额定电压，而电压产生的原因是什么！ 已有5人参与

电化学菜鸟！
想了解一下，不同材料有自己的不同的额定电压，而电压产生的原因是什么呢？比如锂电的三元材料和其他的氧化物材料相对于同样的负极产生的电压不一样，当然这儿有开路电压和氧化还原电压，我想问问这两个电压都是由什么决定的？
也就是说如果我想提高三元材料的电压，可以以什么思路在进行工作？
谢谢各位电化学前辈啦！
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1楼 2015-09-05 16:09:53
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liuwei2004

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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shuaiyi11: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2015-09-07 15:41:53
正极材料中氧化还原电对的电位相对于锂的电位决定了材料本身电压的高低，锰酸锂中的Mn3+/Mn4+，三元的Ni2+/N3+等，而且材料中原子位于的位置也会稍微决定电压的区别，比如锰酸锂中Mn3+有两个位置，分别对应3.95和4.05V的平台；显然包覆不能改变电压，因为量太少了，根本影响不了本体的电化学性能，混合不同的材料会改变材料的电压。
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6楼2015-09-06 18:14:44
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bill90

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
shuaiyi11: 金币+8, ★★★★★最佳答案 2015-09-08 17:14:34
个人觉得，电压平台来源于发生电化学反应的相对化学势大小，由本体决定，包覆是不可能改变平台的，但是包覆可以使得材料在更高的截止电压下工作，以提高容量，这是两个概念。如果要改变平台，那就要从材料本体进行改变，比如采用不同的氧化还原电对，也就是阳离子，将低化学势的变为高化学势的，或者改变阴离子，将氧变为多阴离子型。
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12楼2015-09-08 16:13:28
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123仙道123

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
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shuaiyi11(MyTavel代发): 金币+2 2015-09-07 16:13:40
电压的高低取决于正负材料的电势差，也就是说正极材料的电势和负极材料的电势的差值越大，电压就越高，属于材料的性质问题，有的钴酸锂的电势较高，能做成高电压4.35V电池，锰酸锂就电压较小。。
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shuaiyi11
2楼2015-09-05 21:02:40
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shuaiyi11

金虫 (正式写手)
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引用回帖:
2楼: Originally posted by 123仙道123 at 2015-09-05 21:02:40
电压的高低取决于正负材料的电势差，也就是说正极材料的电势和负极材料的电势的差值越大，电压就越高，属于材料的性质问题，有的钴酸锂的电势较高，能做成高电压4.35V电池，锰酸锂就电压较小。。

谢谢，打个比方，如果在负极材料一定的状况下，通过改善正极材料来提高整个正负极电压差，比如我给正极材料包覆上其他组织，我怎样才能保证我包覆的组织能起到增加电压差的效果，这个能计算出来吗？还是说就拿不同的包覆材料来试，碰到了有这个效果的才来试图解释？谢谢！

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3楼2015-09-06 00:04:48
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shuaiyi11

金虫 (正式写手)
帖子不能沉啊！
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4楼2015-09-06 16:53:38
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liuwei2004

至尊木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 123仙道123 at 2015-09-05 21:02:40
电压的高低取决于正负材料的电势差，也就是说正极材料的电势和负极材料的电势的差值越大，电压就越高，属于材料的性质问题，有的钴酸锂的电势较高，能做成高电压4.35V电池，锰酸锂就电压较小。。

锰酸锂比钴酸锂电压小？
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5楼2015-09-06 18:09:15
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Jackstraw89

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
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shuaiyi11: 金币+5, ★★★★★最佳答案 2015-09-07 15:41:40
电池开路电压应该就是正极材料的氧化还原电对的电位-负极材料氧化还原电对的电位， 电位计算可以利用能斯特方程。
所以你说的包覆，如果你不改变氧化还原电对的话，电池开路电压是不会改变的，我觉得
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7楼2015-09-06 18:57:29
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louderbe

版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
电池整体的输出电压不单由正负极材料的电压差决定，还由电解液决定，一般锰系的材料均需要使用高压电解液。
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shuaiyi11
it'sjustagame
8楼2015-09-07 11:18:53
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21cn_savior

金虫 (小有名气)
学习了
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9楼2015-09-07 11:25:32
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shuaiyi11

金虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
8楼: Originally posted by louderbe at 2015-09-07 11:18:53
电池整体的输出电压不单由正负极材料的电压差决定，还由电解液决定，一般锰系的材料均需要使用高压电解液。

我打个比方，假如电解液在4.3V就会分解，但电池充到4.3V的时候，正极材料中还有很多锂离子脱不出来。所以我要用更高压的电解液，那么电池的整体电压就可以提高了。电解液影响电池的电压是这种方式吗？还是说还有其他方式，如界面的一些特点？谢谢
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10楼2015-09-07 15:37:34
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