锂离子电池实验小贴士.docVIP

1.合成样品中碳含量测定

称取样品0.5g〔准确至0.0001g〕于100ml烧杯中，参加50ml浓度为1mol/L的HCl,使Li2FeSiO4完全溶解，用已枯燥恒重的玻砂漏斗抽滤、洗涤、枯燥、称量、计算样品中碳含量且用于计算Li2FeSiO4活性物质的充放电比容量。

2.循环伏安电极连接

正极〔绿色〕接研究电极、金属锂接辅助电极〔红〕和参比电极〔白〕。

3.锂离子电池工作原理

充电时，正极处于贫锂态

放电时，正极处于富锂态

4.判断可逆性

阳极峰和阴极峰锋利，且电位差小于另外两者，说明材料的极化更小，具有更好的Li+脱嵌可逆性。

5．锂电为什么正极要用铝片负极用铜片？

采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比拟软，价格也相对常见比拟廉价，同时两者外表都能形成一层氧化物保护膜。正极电位高，铝箔氧化层非常致密，可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些，为防止其氧化，电位比拟低较好，同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金，但是假设铜外表大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。

6.CR2032：锂二氧化锰电池,其命名是按IEC的标准命名。其中C-以锂金属为负极，以二氧化锰为正极的化学电池体系，R-表示电池的形状为圆柱形，如果是方形那么F替代；20表示电池的直径是20mm,32代表电池的高度为3.2mm。

BF2016:氟化碳聚合物电池，F代表方形

7.隔膜

PTFE中文名称为聚四氟乙烯,英文名Polytetrafluoroethylene

PVDF聚偏氟乙烯(CF2-CH2)n，

N-甲基吡咯烷酮(NMP)

聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE

聚丙烯，英文名称:Polypropylene,简称PP

虽然本身是绝缘材料，不能传导电子，但其空隙可允许锂离子通过。使用时裁剪成圆形，直径与扣式电池正极壳的内部直径相等，这样可以防止锂离子从其边缘直接漏过。

8．负极材料

除非研究负极材料，模拟电池中都是采用金属锂片作为负极，实际使用可以满足测试要求，在科技论文中很常见。缺点是价格较贵，且不易买到。。在CR2032中便采用直径15.8mm的锂片作为负极。

9．集电体：1mm厚的圆形铝片

支撑片：弹簧片或者泡沫镍。

10.mAh

具体物理意义为：以1mA的电流持续稳定一小时，电路中流过的电量。毫安时是电量的单位之一，相当于3.6库伦。电池在放电电流越小，电池放电过程中的极化现象越微弱，越容易到达理论容量值。因此，测试电池的容量性能时，应该将电流适当的调小。

11．乙炔黑acetyleneblack

12.硅酸铁盐

在诸多聚阴离子中硅酸盐因具有自然丰富和环境友好的特性而特别具有吸引力。硅酸盐与磷酸盐具有相似的化学稳定性能,这时人们把目光瞄向了Li-Fe-Si-O系统。由于Si比P具有更低的电负性,使得Fe2+/Fe3+电对降低。因而硅酸盐相对于磷酸盐具有较低的电子能带。

13.TarteandCahay,whereLi2FeSiO4wasproposedtobeisostructuralwithLi3PO4.

14．理论比容量的计算

1mol正极材料Li离子完全脱嵌时转移的电量为96500C〔96500C/mol是法拉第常数〕

由单位知mAh/g指每克电极材料理论上放出的电量：1mA·h＝1×〔10－3〕安培×3600秒＝3.6C。以磷酸锂铁电池LiFePO4为例：LiFePO4的分子量是157.756g/mol,所以他的理论电容量是96500/157.756/3.6=170mAh/g同理，Li2FeSiO4的理论容量是166mAh/g

C=nF/3.6Mr,其中C为理论比容量,n为嵌入锂的摩尔数,F为法拉第常数,Mr为物质的分子量)

Li2FeSiO4相对于锂的电极电势是2.77V，理论比能量密度是440Wh/Kg.

15.软化学法

采用软化学法制备的纳米级LiFePO4比外表比拟大,且颗粒分布相对均匀,所组成的材料有着较好的结构稳定性,有利于Li+的“脱嵌/嵌入”,具有高的比容量。但是,活性物质的颗粒度过细时(如纳米级),那么粉体外表积大,难以在有机溶剂中分散;涂敷电极时,很难使活性物质均匀分布,也会影响电池性能。另外,粉体过细,也容易引起外表缺陷,增加电极的极化。

16．油电混合动力车

hybridvehicles是指电油混合车。原理是刚起动时用汽油，等有了一定的速度时不用太大力了，就转为用电(用汽油时会向电瓶充电)。

plug-inhybridvehicles是有一个外加的(大)电瓶，晚上充电，充满后白天可开60哩，足够上下班。万一那天