正極材料是鋰離子的主要來(lái)源，當(dāng)鋰離子從正極中脫出時(shí)候，為了維持材料電中性狀態(tài)，金屬元素必然會(huì)被氧化到達(dá)一個(gè)高的氧化態(tài)，這里就伴隨了組分的轉(zhuǎn)變。組分的轉(zhuǎn)變?nèi)菀讓?dǎo)致相轉(zhuǎn)移和體相結(jié)構(gòu)的變化。電極材料相轉(zhuǎn)變可以引起晶格參數(shù)的變化及晶格失配，由此產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力引起晶粒的破碎，并引發(fā)裂紋的傳播，造成材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生機(jī)械破壞，從而引起電化學(xué)性能衰減。

KIM[1]等對(duì)層狀LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 正極材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究分析，由于Li+(0.76 Å)與Ni2+(0.69 Å)有相近的離子半徑，富鎳材料較易出現(xiàn)Ni2+向Li+空穴遷移的情況，導(dǎo)致產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的無(wú)序性;體積的反復(fù)變化導(dǎo)致活性材料產(chǎn)生裂紋及孔隙，隨著循環(huán)的進(jìn)行，材料結(jié)構(gòu)逐漸由菱方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成尖晶石相，在循環(huán)初期結(jié)構(gòu)的激烈變化導(dǎo)致容量及電壓的快速衰退。
 

商業(yè)化鋰電池常用的負(fù)極材料有碳材料、鈦酸鋰等，本文以典型負(fù)極石墨進(jìn)行分析。鋰電池容量的衰減第一次發(fā)生于化成階段，在這個(gè)階段會(huì)在負(fù)極表面形成SEI，消耗部分鋰離子。

隨著鋰電池使用，石墨結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)造成電池容量下降。LIU[2]等研究了LiFePO4/C 電池的容量衰減機(jī)制，同樣適用于三元鋰電池，研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)后的碳材料雖然保持了石墨的形貌結(jié)構(gòu)，但是其(002)晶面的半高寬變大，導(dǎo)致c 軸方向的晶粒尺寸變小，晶體結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致碳材料出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而破壞負(fù)極表面的SEI 膜并促進(jìn)SEI 膜的修復(fù)，SEI 膜的過(guò)度生長(zhǎng)消耗活性鋰，因此造成了電池的不可逆容量衰減。
 

充電電池代替一次電池正在運(yùn)用到許多場(chǎng)合,電池容量的高低是決定電池質(zhì)量的主要內(nèi)容,但是社會(huì)上充斥著各種偽劣電池,我們可以用簡(jiǎn)單的三步法測(cè)量電池的真正容量工具/原料

萬(wàn)用表,充電器,電池

說(shuō)明 電池容量一般用mAh毫安時(shí)表示,1mAh表示:1毫安電流放電1個(gè)小時(shí)電池總?cè)萘坑肅表示步驟/方法把電池充滿電,單只鋰電池充充滿電后的電壓是4.2V;用萬(wàn)用表使電池恒流(0.5C,相對(duì)于電池容量而言)放電,終止電壓設(shè)定為3v;用恒流放電的時(shí)間乘以放電電流就是電池容量了;檢驗(yàn):如果恒流放電不能達(dá)到兩個(gè)小時(shí),那么標(biāo)稱(chēng)電壓就是不夠的。電池就有假冒偽劣的可能性。
注意事項(xiàng)
容量測(cè)試是以滿電電壓和設(shè)定的終止電壓為參數(shù)的,因?yàn)殇囯姵氐淖畹头烹婋妷菏?.75V,所以,小于3V的電壓已經(jīng)對(duì)鋰電池測(cè)試沒(méi)有意義;固定電流放電一般用多少C表示,鋰電池一般用0.5C放電進(jìn)行測(cè)試。