锂电问题集

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1、1、比表面积：1、颗粒大小即粒径越小比表面积越大。2、颗粒表面形态：表面越粗糙 比表面积越大。3、有无能被吸附质进入的孔隙，孔隙越多比表面积越大本 文 摘 自 : 电 池 论 坛 （http:/） 详 细 出 处 请 参 考 ： http:/ ED%C3%E6%BB%FD2、一般比表面积大意味着这材料粒度小，利于锂离子扩散，材料容量高，但粒径偏小 也就是比表面积偏大，在实际生产所需的粘合剂、溶剂过多，影响涂布，同时材料和电解液 接触过多，活性物质和电解液发生副反应也就剧烈的多，循环性能不好3、在锂离子电池设计过程中，压实密度=面密度/（极片碾压后的厚度集流体厚度） ，单位：g/cm3压实密度分

2、为：负极压实密度Anode density （或称为阳极压实密度）和正极压实密度Cathode density （或称为阴极压实密度）。原理：锂离子动力电池在制作过程中，压实密度对电池性能有较大的影响。通过实验证明，压实密度与片比容量，效率， 内阻，以及电池循环性能有密切的关系。找出最佳压实密度对电池设计很重要。一般来说， 压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标 之一。压实密度不光和颗粒的大小、密度有关系，还和粒子的级配有关系，压实密度大的一 般都有很好的粒子正态分布。可以认为，工艺条件一定的条件下，压实密度越大，电池的容 量越高。 实验得出以下结论：

3、合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量，减小内 阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率。在压实密度过大或过 小时，不利于锂离子的嵌入嵌出。 现在常用的正极材料（钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、 三元材料等）和负极材料（人造石墨、天然石墨、复合石墨等），由于材质不同，压实密度也 有较大的差别。 提高压实密度可减小吸液量,增大电池体积比能量,降低内阻,本 文 摘 自 : 电 池 论 坛 （http:/） 详 细 出 处 请 参 考 ： http:/ ED%C3%E6%BB%FD4、我测试的时候发现，粘度与表面积有很大的关系，同样的溶剂，成正比关系吧，材料 浸润就是把材料表面润湿5

4、、具体问题具体分析，像导电剂这些，比表面积越大，打浆时需要更多的溶剂润湿，例 如，加入SP的话，需要的NMP量要比ks-6多得多，因为SP比表面积比KS-6大得多，相 同质量下，需要更多的 NMP 润湿；正极材料中，正常情况下，也与以上相似，但是另外一 个，材料的孔隙率也会影响NMP与电解液的吸收。6、提高温度，内阻不一定会变大！主要看你的配方和烧结工艺了，在这两个方面你的做 法比较先进的话，降低锰酸锂的比表面积最有效的方式就是提高温度，延长保温时间，从理 论上来说，在某种程度上，这两者是等效。7、正极材料的释氧速率和正极材料的晶体结构及其材料尺寸有关。随着颗粒尺寸的减小， 反映表面增加，释氧

5、速率增加，反应放出的热量增加。Maleki4等人曾采用DSC方法的方 法分别测试了颗粒尺寸为5p m、20p m的两类LiXCoO2 (116mAh/g)样品的放热量，5p m的样品放热量为492J/g, 20p m的样品放热量仅为298J/g。因此选择适宜的材料颗粒尺寸 有利于提高电池的安全性能。8、高比表面積對電池的影響可分成兩部分電池製作工藝部分:漿料黏度較高，粉體易受潮吸水使PVDF團聚,黏結劑PVDF的量要增加或是提高分子量電池電性部分:高比表面積主要是粒徑小，所以大電流放電效果佳(Li+容易擴散)压实密度问答1、用百斯特的,压实3.0应该没问题,不过压实和材料本身特性有关系,不过与

6、电池生产工艺 也有关系的，如1,用PVDF的量,2,极片之间的内应力,3辊压时的温度4,配方是否加了 S-0等 鳞片石墨 5,辊压机等2、标榜材料的压实密度是很外行的做法，电池厂的配比、涂布厚度、辊压工艺都会影响 压实密度，压实密度也不是越高越好，只要能充分发挥材料性能就好了，压实高了0.1，性 能下降 10%当然是不值得的，合适的压实密度和极限压实密度绝对是两个概念。锰酸锂的 压实密度在2.9-3.2这个范围都属于正常。3、你说的很全面了，如果调整下配方，克容量可以提升，压密也可以提升，但是成本会 上升一点点。如果做动力锂电或者做倍率锂电问题不大oS-0的压密比较小，SP也小，改吊 这个，换

7、成导电性能好的科琴黑，加入0.8份左右，楼主的问题就解决了，产品又提升很多。 倍率至少提升 20%，克容量提升 2 以上。压密提升多少，我不能给你确定的数据4、坦率的说，800 度烧出来的材料肯定只能用在低端，也就和钴酸锂共混降低成本只用。 该温度下得到的材料，晶型不完全，尤其是比表面积太大，对材料循环寿命/尤其是高温不 利。真正能够单独用作动力电池的锰酸锂材料都是需要在900 度以上温度煅烧。首先高处理温 度得到的产品晶相完全，结晶性好，颗粒比表面积小，能够很好的减少锰溶出，改善材料循 环特性。当然，800 度和成的产品，其煅烧过程中氧缺失程度较小，可以通过退火来补偿一部分。 而 900 度

8、以上温度处理的材料，相对氧确实更严重，且该部分氧无法完全通退火来补偿，因 此，如果工艺控制不好，往往性能更差5、一直在研究正极锰酸锂的水系工艺，还是有一些问题解决不了，请教各位：1. 是否有锰酸锂水系均浆的材料配比和工艺2. 浆料还是有部分气泡，资料上讲可以加乙醇消泡，但是何时加，加多少？答：异丙醇，最后加，0.75%1、改性锰酸锂电池扣电性能的常温和高温都还可以，到全电池这，常温的也还可以看， 但是到高温 55完全失败，是什么原因？求高手解答锰溶解后堵塞了锂离子在负极的扩散通道，这是那些所谓的“单晶”，所谓的“一次大颗 粒”所解决不了的，还需要在材料本身的晶粒强度改性上多下功夫这不是锰酸锂的

9、特点，这是因为半电池和全电池所采用的负极不同，如果在做半电池时也 用石墨做负极，结果就相同了扣电和全电池的区别主要是负极用的是锂片，用扣电来检测正极材料和全电池的不同：1克容量发挥的比全电池高，因为石墨负极在化成时会在表面形成SEI膜，消耗了正极的 容量。2高温时溶解的锰沉积在负极表面，堵塞了锂在负极进出的通道，或插在负极和铜箔之间， 使负极剥离。10、各位论坛的高手：请问大家锰酸锂的高温性能除了与材料本身有关以外，还有什么因素影响它的高温性能的吗？有什么办法可以解决的吗？1.当然是对材料而言 ,950-1000 度合成 ,还要求做到没有氧缺陷 (绝对不允许有 3.2V 平 台)这点很重要2.

10、另一种是在电解液中加正极添加剂,也是一种很简单的方法3、减小比表面积和掺杂4、是实验得到的,我们实验室是全日本做尖晶石最好的,你可以找找 MASAKI YOSHIO 教授的文章本 文 摘 自 : 电 池 论 坛 (http:/) 详 细 出 处 请 参 考 ：http:/ John B. Goodenough 锂电的元老级人物！ http:/www.tmi.utexas.edu/john_b_goodenough.htmlArumugam Manthiram 德州大学奥斯汀校的锂电继承人，一个印度阿三。http:/www.me.utexas.edu/manthirani/index.htm,2

11、. 法国的锂电-由于是法国的，找不到网站M. Armand 是“摇椅式”电池概念的提出者，也是聚合物固体电解质概念的提出者J.M.Tarascon 在过渡金属负极材料和磷酸铁锂方面，都有突出贡献 3.Daniel Abraham; Khalil Amine; Jim Miller; 美国阿贡国家实验室的锂电三巨头hLLps./blogs.anl.gov/expeiLsguide/Lag/baLLeiies/7Michael M. Thackeray（31 楼提供）美国阿贡国家实验室做锰酸锂的http:/www.anl.gov/Science_and_T . lows/thackeray.htm

12、l4 美国伯克利国家实验室锂电们Venkat Srinivasanhttp:/berc. lbl.gov/v enkat/publications/Thomas Richardsonhttp:/berc.lbl.gov/trichardson/publications/Kristin Perssonhttp:/berc.lbl.gov/kpersson/publications/Robert Kosteckihttp:/berc.lbl.gov/rkostecki/latest-results-and-presentations/John B. Kerrhttp:/eetd.lbl.gov/a

13、et/kerr/kerr.htmlJordi Cabanahttp:/berc.lbl.gov/jcabana/publications/还有几个，但是感觉不牛或者和前面几个是一个课题组的，就略去了5. M. Stanley Whittingham纽约州立的锂电牛人（ 20 楼推荐）http:/imn.chem.binghamton.edu/whittinghami/whit.html6. MIT 的锂电Prof. Gerbrand CederMIT 锂电快速充放电的那个课题组 不算很牛，算是新星吧！http:/burgaz.mit.edu/Yet-Ming Chiang http:/dmse

14、.mit.edu/faculty/faculty/ychiang/Yang Shao-HornMIT 锂空电池，燃料电池等，（被拍砖了，没人营救准备删了）http:/web.mit.edu/eel/htms/publication.htm7.罗马大学Bruno Scrosati,。（44楼推荐）http:/www.chem.uniroma1.it/dina . php?userid=scrosati& PSI 的 Petr Novak,。（44 楼推荐）http./ecl.web.psi.ch/lithiuni/index.html9. 京都大学 Z. Ogumi, 手下的 T. Abe, Y. Iriyama,M Inaba 都很牛的。（ 44 楼推荐）http:/lib.bioinfo.pl/auid:4929320,10. Jeff Dahn加拿大达尔豪斯大学的教授，还不错！ （ 24楼推荐）http:/fi zz.phys.dal.ca/dahn/jeffDahn.html11. Professor Peter G Bruce3. 苏格兰的顶级学府安德鲁斯大学的教授不错（ 1 2楼推荐） ，http:/chemistry.st-and.ac.uk/eastchemi/profiles/sta/bruc