aau社区-- 航模与无人机-- 各材料电池储存电压分析(转)
以石墨负极为例,电池的最佳存储电压是依据正极的活性物质来定的,比如:钴酸锂一般在3.86V左右、111的三元在3.65V,铁锂在3.2V,锰酸锂在4.0V; 笼统来讲,电压越高,正负极的反应活性越强,副反应就会增多,所以高电压一般不推荐;电压越低,容量少,不利于长时间存储,所以也不推荐; 为什么要选如上的电压范围呢,前三种材料是由反应平台决定的,前三种材料在上述电压位置反应峰面积最大,所以在这个电压附近存储是最稳定的,大家可以用循环伏安法来验证; 锰酸锂是个特例,为什么要选择4.0V,主要是由锰酸锂的特性决定的,这里指的锰酸锂是尖晶石的,里面含有3价锰,会发生歧化反应, 我做过实验,4.0V附近是最佳的存储电压,因为这个时候电压不是很高,正极三价锰大部分转化成了4价,歧化反应大大减少,从而出现在高压4.0V存储反而是最好的; 其实这四种材料,在相变平台方面,除了铁锂是典型的两相转变外,其余几种材料在充放电过程中相变均不明显,并不是由一相转化为另外一相,而是有两相或者多相共存; 所以呢,铁锂的平台也是很平很平的,因为平台与相变焓是直接关联的,有相变的地方就会有电压平台,而铁锂是两相转变,电压平台就很平; 其余三种材料相变均不是很明显,没有一个特定的相变平台,但是还是存在相变,例如钴酸锂在锂离子脱出时在3.86V左右有一个反应峰,被认为是相变平台; 三元材料在3.65V左右有相变平台,而尖晶石锰酸锂材料会在4.05V、3.90V、3.0V左右出现相变平台;在全电池里面可能会发生漂移。 总之,反应峰面积大的地方,存储相对是要稳定一些,存储时间也会长一些
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