下圖是不同溫度下G/Li電池的CV曲線。
從圖(a)可知,60℃時(shí),正掃過程中,以LiODFB電池為例,當(dāng)從高電位 1.2V掃至0.71V,開始出現(xiàn)緩慢增加的峰,參考文獻(xiàn)以及G/Li電池的反應(yīng)機(jī)理, 此峰是不可逆的氧化還原反應(yīng),對(duì)應(yīng)石墨電極表面SEI膜的形成。繼續(xù)掃描至 0.25V,電流開始快速增加,此時(shí)有大量的嵌鋰反應(yīng),在0.2V-0V之間沒有明顯的峰值,可見嵌鋰過程是隨著電位降低而漸漸進(jìn)行的,并不像其它電極材料具有 嵌鋰的電壓峰值。且石墨的對(duì)鋰電位很低,設(shè)置的電位偏低,會(huì)導(dǎo)致析出鋰枝晶, 枝晶可能刺穿隔膜,對(duì)電池造成危害。反掃過程中,在0.29V左右(理論值為 0.2V)有明顯的氧化峰,此時(shí)Li+從石墨中脫出。對(duì)比LiODFB與LiPF6電池的首次CV曲線可知,LiPF6電池的脫嵌鋰電位較LiODFB電池偏小,更接近理論值,因此LiODFB電池極化偏大,首次可逆性差。
從圖(b)可知,-20℃下電池的掃描曲線和60℃基本相同,但是-20℃的電池的還原峰氧化峰的面積明顯小于60℃的,因此-20℃時(shí)電池脫嵌鋰的容量小于 60℃的。在-20℃LiODFB電解液的電導(dǎo)率優(yōu)于LiPF6電解液,因此LiPF6電池極化偏大,可逆性較差。
G/Li電池:
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時(shí),M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫?,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋰電池已經(jīng)成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的??沙潆婋姵氐牡谖宕a(chǎn)品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價(jià)格比均優(yōu)于鋰離子電池。由于其自身的高技術(shù)要求限制,只有少數(shù)幾個(gè)國家的公司在生產(chǎn)這種鋰金屬電池。
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