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ZT  嵌锂电位 脱锂电位

(2016-09-19 21:33:17)
分类: 教学、读书与科研论文写作

1. 以钴酸锂为例,锂离子电池电势差是 Li/Li+之间的电势 减去 C/Li+之间的电势 得到的吗?还是Co/Co+的电势 减去 C/Li+之间的电势 得到?
  Li/Li+的电极电势是-3.04,那C/Li+之间的电势是多少?(没发现有氧化还原反应啊?而且看资料都说是浓差电池,浓差电池又是什么,浓度引起的Li+移动?那这是不是可以看作物理电池?)
2. 充放电曲线为什么会先下降?然后有个平台?然后再下降?原理是什么?


1. 钴酸锂电池中钴的价态是三价和四价的中间价态,在反应中会不断转换。那么电动势就是正极上脱锂的电势减去负极上嵌入锂的电势,同时还要减去电解液的电势差。反应是电势差驱动的摇椅电池。
2. 放电曲线是由于正负极的标准电势决定的。也就是在不同放电深度有不同的价态。差值会得到你所说的放电曲线。在一个就是因为内阻和极化造成的电势差。

对于同一材料锂离子嵌入和脱出的电位应该是相同的(不存在极化的情况下)。即充电平台与放电平台在同一电位,例如磷酸铁锂充放电平台为3.45V,嵌入脱出都是3.45V。对于完整的电池,是由两个电极组成,正极负极电位差为电池的电压。我们希望正极的电极平台电位较高,负极的电位较低,得到较高电压的电池。

你说的应该是循环伏安的氧化和还原峰电位差别很大对吧。首先峰电位不完全对应脱锂和嵌锂的电位,如果要解释峰电位差较大,那可是比较麻烦了。(25度)在(水溶液)中(扩散控制)的(可逆的)氧化还原反应峰电位差为58mV,请注意括号中的限定条件,在这么多条件限制下峰电位差为58mV。现在讨论的氧化还原反应在固相中进行,同样为扩散控制,只有在非常小的扫描速率下(对于某些电导率差的材料10的-5次方每秒都无法达到可逆反应状态)才能实现可逆反应。各种极化都导致峰电位差变大,也就是说你能做到峰电位差100mV以内就算很厉害了,怎么可能要求二者一致呢?至于脱锂和嵌入锂电位的测试,可以采用恒流间歇滴定法测定,文献有报道

 

石墨/锂半电池刚开始的开路电压测出来大约为3V,但是石墨的嵌锂电位是0.1V,而锂的电极电位是-3.045V,但是石墨的嵌锂电位是相对锂电位啊,正负极电位差不应该是0.1V吗,为什么电压会是3V,求解释啊

1、石墨和锂组装扣式电池开路电压就是3.0V左右;因为锂对标准氢电极电位为-3.04,而未嵌锂的石墨对于氢的电极电位是0,两者组装后的电池电压就是3V。
2、石墨的嵌锂电位是0.1V,是对应于锂电极,而相对于氢电极则应该是-2.9V左右。
在做比较的时候,一定要先规定一个参照物,不要将参照物换来换去的,把自己都搞糊涂了。


负极石墨嵌锂量的不同,对其电位有影响吗,嵌锂越多负极电位越负吗?平时所说的石墨嵌锂电位是指刚开始嵌锂的电位还是已经嵌满锂的电位?

石墨嵌锂分为4个阶段,分别形成石墨和锂的1、2、3、4阶化合物,后续两个阶段电压区别不是很明显。前两个阶段和后两个阶段大约有0.1V的差异。你可以去找找相关石墨做锂离子电池负极材料的文献看看,

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