[电循环主题画]锂电知识必备(5)
这是该科学知识必不可少系列产品该文的棒果,期望我们能稳步高度关注。
dQ/dV抛物线(二阶耗用电量抛物线)是预测外部电池组状况的有效率辅助工具,该方式是一种不须要回收电池组就能赢得电池组外部模块、状况的方式。
dQ/dV的力学象征意义:
dQ/dV抛物线是透过排序静止的电阻间距内电池组耗用电量变动,赢得两条 dQ/dV-V 抛物线。
对于正/负极,它一般来说有两个或两个以内的电阻网络平台。这就意味著:锂电池组电阻在网络平台范围内有较细的市场波动就相关联着非常大的耗用电量,这在dQ/dV抛物线上显示为两个特征峰。一般来说我们认为dQ/dV抛物线上的每两个峰就代表者两个电化学变动。最大值点代表者金属材料的化学变动点,抛物线与纵坐标围起的占地面积代表者在化学变动操作过程上所除去或是释放出的耗用电量。
dQ/dV抛物线的特征:
如力学象征意义上叙述的那般,dQ/dV抛物线能精确化学反应出电池组的电阻网络平台区段,有啥个网络平台。
dQ/dV抛物线与CV抛物线的差别:
从影像上看,dQ/dV抛物线与CV抛物线很相近,但也有不同。
dQ/dV抛物线掌控的是电阻,接着做用电量对势能的变动抛物线。CV掌控的是势能,赢得电阻-电阻之间的亲密关系。
dQ/dV抛物线须要水解还原成化学反应展开全然就可以显露出水解还原成峰,该操作过程电阻静止,所以蔓延速度静止,赢得的势能变动也就相较精确。CV操作过程是透过电化学变动和charged操作过程的相较速度来确认峰。当展开CV试验时,如果扫描器速度过大,则极难探测到峰或是影响峰的边线。
dQ/dV抛物线实例1
不同样品的dQ/dV抛物线(图片来源:淡露露硕士学位论文)
1. 在充电dQ/dV抛物线中,存在三处峰。第一处为3.7 V~3.9 V左右,相关联的小峰为层状结构LiMO2的水解操作过程。随Li含量增多,峰逐渐减弱;第二处为电阻4.5 V处出现一组大的水解峰,相关联组分Li2MnO3的活化化学反应;第三处为电阻4.7 V出现的一组小峰,作者认为是高温、高截止电阻下发生的富锂猛正极金属材料电池组中电解液的分解化学反应;
2. 在放电dQ/dV抛物线如插图所示,同样存在三处峰。前两处4.3 V和3.7 V处,相关联层状结构LiMO2还原成操作过程;第三处峰2.7~3.3 V处则相关联尖晶石化学变动操作过程,为尖晶石相中Mn元素的还原成峰。(淡露露硕士学位论文)
dQ/dV抛物线实例2
纳米SnO2前两次充放电循环式的dQ/dV抛物线(图片来源:梁英博士学位论文)
从上图能看出:在第一次放电操作过程相关联的dQ/dV抛物线上,0.9 V附近出现了两个强峰,以后便不在出现,说明这里发生的是不可逆化学反应(锡氧水解物的不可逆还原成和SEI膜的形成)。0-0.7 V之间相关联的峰为Li-Sn合金化和去合金化的化学反应。第二次循环式的抛物线相较平滑且锂的嵌入/脱出峰相互相关联,说明锂的嵌入/脱出操作过程具有良好的可逆性。(梁英博士学位论文)
dQ/dV试验要点:
1. 电阻要尽量小;
2. 电阻取值间距要尽量小(建议5MV,10 MV左右)。
dQ/dV试验方式:
可参考新威BTSDA软件的操作说明
http://www.neware-technology.com/neware-btsda-dqdv-curve-setting/