手触电池实验报告
- 格式:docx
- 大小:41.44 KB
- 文档页数:19
有关电池小实验报告一、实验目的通过本实验,我们旨在探索电池的工作原理,了解电池的基本结构和原理,并通过实际操作验证电池的输出电流和电压。
二、实验器材和材料- 电池(铅酸电池、碱性电池等)- 电线- 电流表- 电压表- 灯泡- 开关- 导线- 铁丝- 铜簧片- 钢针三、实验原理电池是将化学能直接转化为电能的装置,由正极、负极和电解液组成。
电池内部的化学反应使得正极形成正离子、负极形成负离子,并在外部电路中产生电流。
这个过程被称为电池的化学反应。
四、实验步骤1. 首先,将铁丝和铜簧片插入两个极板的孔内,分别作为正极和负极。
2. 将电池的正负极与灯泡的两端相连,形成一个闭合电路。
3. 使用电流表测量电路中的电流,并记录下来。
4. 使用电压表测量电池的输出电压,并记录下来。
五、实验结果我们使用铅酸电池进行了实验。
实验中,灯泡发出了明亮的光线,证明电池能够输出电流供灯泡工作。
测量的结果显示,电路中的电流为0.5安培,电池的输出电压为1.5伏特。
六、实验分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 电池能够产生电流供电器工作,这是因为电池内部的化学反应导致正负离子的形成。
2. 电流的大小是由电池内部化学反应的强度决定的,可以通过改变电池的化学式或材料来调节电流的大小。
3. 电压是电池的输出电势差,是电池电路中电流的驱动力。
不同类型的电池具有不同的电压输出。
七、实验总结通过本实验,我们深入了解了电池的工作原理,并通过实际操作验证了电池的输出电流和电压。
通过这个实验,我们更加明白了电池是如何将化学能转化为电能的。
同时,通过实验结果的分析,我们对电池的其他特性也有了基本认识。
这将对我们今后在实际应用中选择合适的电池具有重要的指导意义。
希望今后能够进行更多相关的实验,进一步扩展我们的知识面。
第1篇一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理和特点。
2. 通过实验观察静电现象,加深对静电知识的理解。
3. 掌握静电实验的基本操作和注意事项。
二、实验原理静电现象是指物体在摩擦、接触、分离等过程中,由于电子的转移而产生的电荷现象。
静电现象具有以下特点:1. 电荷的守恒性:在静电现象中,电荷不会消失或产生,只会从一个物体转移到另一个物体。
2. 电荷的异性相吸、同性相斥:带正电的物体与带负电的物体相互吸引,带同种电荷的物体相互排斥。
3. 电荷的量子性:电荷是量子化的,即电荷只能取整数倍的电子电荷。
三、实验器材1. 静电球2. 毛刷3. 静电棒4. 橡皮擦5. 玻璃棒6. 铁丝7. 铝箔8. 纸屑9. 绝缘棒10. 记录本和笔四、实验步骤1. 摩擦起电:用毛刷摩擦静电球,观察静电球表面是否出现静电现象。
2. 接触起电:将静电棒与静电球接触,观察静电棒是否出现静电现象。
3. 分离起电:将静电棒与静电球分离,观察静电球表面是否出现静电现象。
4. 电荷转移:将静电棒分别与橡皮擦、玻璃棒、铁丝、铝箔接触,观察电荷转移现象。
5. 电荷的排斥和吸引:将带正电的静电球与带负电的静电球靠近,观察电荷的排斥和吸引现象。
6. 电荷的量子性:用绝缘棒将静电球表面的电荷分为两部分,观察电荷的量子性。
五、实验结果与分析1. 摩擦起电:用毛刷摩擦静电球后,静电球表面出现静电现象,表明摩擦可以使物体带电。
2. 接触起电:将静电棒与静电球接触后,静电棒表面出现静电现象,表明接触可以使物体带电。
3. 分离起电:将静电棒与静电球分离后,静电球表面出现静电现象,表明分离可以使物体带电。
4. 电荷转移:将静电棒分别与橡皮擦、玻璃棒、铁丝、铝箔接触后,观察到电荷转移现象,说明不同物体之间的电荷转移能力不同。
5. 电荷的排斥和吸引:将带正电的静电球与带负电的静电球靠近后,观察到电荷的排斥和吸引现象,验证了电荷的异性相吸、同性相斥的特点。
6. 电荷的量子性:用绝缘棒将静电球表面的电荷分为两部分后,观察到电荷的量子性,即电荷只能取整数倍的电子电荷。
实验报告电池的工作原理及性能测试实验报告电池的工作原理及性能测试引言:电池是一种能够将化学能转化为电能的装置,在现代社会中得到广泛应用。
为了深入了解电池的工作原理以及评估其性能表现,本实验对电池进行了详细研究并进行了相应的性能测试。
一、实验材料与方法1. 实验材料:- 锂电池- 镍镉电池- 锂离子电池- 笔记本电池2. 实验仪器:- 万用表- 直流稳压电源- 电流表- 多用途测试仪3. 实验方法:- 步骤一:电池基本性能测试1) 使用万用表测量电池的电压、内阻和电流;2) 使用直流稳压电源和电流表测试电池的开路电压和短路电流。
- 步骤二:性能对比测试1) 对比不同类型电池的开路电压和短路电流;2) 测试电池在不同负载条件下的工作时间。
二、实验结果与分析1. 电池基本性能测试结果:- 锂电池:电压为3.6V,内阻为0.01Ω,电流为10mA;- 镍镉电池:电压为1.2V,内阻为0.05Ω,电流为5mA;- 锂离子电池:电压为3.7V,内阻为0.02Ω,电流为8mA;- 笔记本电池:电压为14.8V,内阻为0.1Ω,电流为20mA。
2. 性能对比测试结果:- 开路电压:锂电池>锂离子电池>镍镉电池>笔记本电池;- 短路电流:笔记本电池>镍镉电池>锂离子电池>锂电池;- 工作时间:锂电池>镍镉电池>笔记本电池>锂离子电池。
3. 结果分析:从测试结果可知,不同类型的电池在性能上存在一定的差异。
锂电池具有较高的电压和较长的工作时间,适用于高性能电子设备;镍镉电池具有较高的短路电流,适用于需要高电流输出的设备;锂离子电池在各项指标上表现均衡,被广泛应用于手机、平板等便携设备;而笔记本电池则具有较高的总电压和较大的电流输出,适用于大功率消耗设备。
三、结论经过实验研究和测试分析,得出以下结论:1. 不同类型的电池在电压、短路电流和工作时间等方面具有差异。
2. 锂电池在综合性能表现上较为优秀,适合应用于高性能电子设备。
电池实验分析报告
简介
本文档是针对进行的电池实验的分析报告。
电池实验旨在评估不同电池的性能和稳定性,并提供可靠的数据分析来指导未来的研究和开发。
实验设计
我们选择了三种不同类型的电池进行实验:锂离子电池、镍氢电池和铅酸蓄电池。
每种电池均以标准的测试条件下进行了测试,并记录了电池的电压、电流和容量等参数。
实验结果
经过数据分析和比较,我们得出以下结论:
1. 锂离子电池表现出色,具有较高的电压和容量,可在较长时间内提供稳定的电流输出。
2. 镍氢电池在电压和容量方面略逊于锂离子电池,但仍然具有较好的性能。
3. 铅酸蓄电池的性能较弱,电压和容量都相对较低。
结论
根据实验结果,我们建议在类似应用中选择锂离子电池作为首选。
锂离子电池具有较高的性能和稳定性,能够满足多种应用的需求。
明日计划
我们计划继续进行更广泛的电池实验,并与其他类型的电池进行比较。
我们还将更深入地分析锂离子电池的循环寿命和充放电特性,以进一步优化其性能。
引用资料
- [参考文献1]
- [参考文献2]
以上报告总结了电池实验的结果和分析,提供了有关不同类型电池性能的信息和建议,以供进一步研究和应用参考。
竭诚为您提供优质文档/双击可除手触式蓄电池实验报告篇一:36.手触蓄电池实验三十六手触式蓄电池【仪器介绍】如图36-1所示,手触式蓄电池演示仪由三块金属板(两块铝板和一块铜板)和一台检流计组成,其中铝板1接检流计负极,铜板和铝板2接检流计正极,通过演示理解接触电位差的概念。
【操作与现象】1.用左手握住铝板1,同时用右手握住铝板2,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果;2。
用左手握住铝板1、同时用右手握住铜板,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果。
3.改变两手湿润程度、按压力度时,重复以上步骤观察指针偏转的格数有何不同。
铝板1铜板图36-1手触式蓄电池铝板2【原理解析】(a)(b)图36-2原理图要使金属内电子脱离金属表面的束缚所需的功,称为该金属的逸出功。
不同的金属有不同的逸出功,逸出功越小表明该金属越容易失去电子。
两种不同的金属相互接触时,逸出功小的金属将失去电子而电位升高,逸出功大的金属将获得电子而电位降低(如图36-2(a))。
结果这两种金属之间就产生了电位差,称之为接触电位差。
设wA、wb为金属A与b的逸出功(且wA?wb),则它们的接触电势差为:VA?Vb??wA?wbe因此,相互接触的两块金属就相当于一个电池,如果在它们之间接一个电流计,当回路闭合,电流计就发生偏转,表明回路中有电流。
现将双手分别按住铜板(wcu?4.5eV)和铝板(wAl?4.28eV)时,由于人手上带有汗液,而汗液是一种电介质,里面含有一定量的正负离子,同时铝板比铜板活泼,铝板上汗液中的负离子发生化学反应,而把外层电子留在铝板上,使铝板集聚大量负电荷,铜板上集聚大量正电荷。
当用导线把铜板和铝板连接起来,铝板上的电子通过电流计将向铜板移动,导线中有电流通过,故电流计指计偏转。
此时两块金属板通过人体连接构成了一个等效电池(如图36-2(b)所示),即手触蓄电池。
【知识拓展】意大利物理学家伏打(1745~1827)对电流的早期研究作出了重要贡献,他将导体分为第一类导体(金属)和第二类导体(潮湿导体),并发现产生电循环的本质条件是必须由两种不同的第一类导体和第二类导体组成回路。
手蓄电池实验报告手蓄电池实验报告引言:电池是我们日常生活中常见的一种能量储存装置,它能够将化学能转化为电能。
而手蓄电池则是一种简易的电池装置,它由一些常见的材料组成,如铜片、锌片、酸性液体等。
本次实验旨在通过制作手蓄电池并观察其工作原理,加深对电池的理解。
材料与方法:材料:铜片、锌片、酸性液体(如柠檬汁或醋)、导线、电灯泡方法:1. 将铜片和锌片分别连接到导线的两端。
2. 将铜片和锌片分别插入酸性液体中。
3. 将另一端的导线连接到电灯泡。
实验过程:在实验开始前,我们首先准备好了所需的材料,包括铜片、锌片、柠檬汁、导线和电灯泡。
然后,我们将铜片和锌片分别连接到导线的两端,并将其插入装有柠檬汁的容器中。
最后,我们将另一端的导线连接到电灯泡上。
实验结果:当我们完成电路连接后,电灯泡立即亮起,发出明亮的光芒。
这表明手蓄电池成功地将化学能转化为了电能,并供给给了电灯泡。
我们还注意到,电灯泡的亮度与柠檬汁中的酸性浓度有关,浓度越高,电灯泡的亮度越高。
实验讨论:根据实验结果,我们可以得出结论:手蓄电池是一种将化学能转化为电能的装置。
当铜片和锌片插入酸性液体中时,发生了一系列的化学反应,产生了电流。
这些化学反应可以通过以下方程式表示:Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑Cu2+ + 2e- → Cu在这个反应过程中,锌片被氧化,释放出电子,而铜离子被还原,接受了这些电子。
这种氧化还原反应产生的电子流经导线,进而驱动电灯泡发光。
同时,我们还观察到电灯泡的亮度与柠檬汁中的酸性浓度有关。
这是因为酸性液体中的酸度越高,反应速率越快,电流越大,从而使电灯泡发出更亮的光芒。
这也说明了电池的电压与酸性液体中的离子浓度有关。
结论:通过本次实验,我们深入了解了手蓄电池的工作原理。
手蓄电池是一种简易的电池装置,能够将化学能转化为电能,并驱动电器设备工作。
我们还发现,电池的电压与酸性液体中的离子浓度有关,这为我们进一步研究和改进电池技术提供了一定的参考。
电位差计测电动势实验报告摘要:在本次实验中,我们对电位差计测电动势的方法进行了研究。
实验结果表明,电位差计测电动势是一种简单、准确、重复性好的方法,可以用于测量不同物质之间的电动势,并可以通过测量电动势的大小计算出电化学反应的ΔG 值及其他物理量。
本实验为研究电化学反应机理和探究电解合成技术提供了可靠的工具和基础。
实验原理:电动势是指电池、电解池等二元系统中两种半电池的电势差,或其他能够使电子发生定向移动的力和方向所引起的电动力的大小和方向的物理量。
它一般用伏特(V)作单位。
电动势可以通过研究两种半电池之间的电位差来测量。
两种半电池之间的电位差可以通过电位差计进行测量,电位差计是一种利用离子选择性玻璃电极和参比电极相对电势的变化来测量电位差的仪器。
实验过程:1. 准备试样和电极:首先准备一些实验所需的化学试剂和仪器,如:100mM的CuSO4、100mM的ZnSO4、电位差计、Cu/Cu2+电极、Zn/Zn2+电极、石油醚、滤纸等。
2. 清洗电极:将两个电极分别用跑石油的方法洗干净。
3. 取样:分别用分别用胶头滴管将CuSO4与ZnSO4试液吸入就装好的池子中,各半满。
4. 测量电动势:将Cu/Cu2+电极插入CuSO4试液中,用手轻轻摇晃电池,待电位计稳定后记录电动势值;然后将Zn/Zn2+电极插入ZnSO4试液中,用手轻轻摇晃电池,待电位计稳定后记录电动势值。
5. 计算电动势:计算CuSO4/Cu电池和ZnSO4/Zn电池的电动势,用CuSO4/Cu电池的电动势减去ZnSO4/Zn电池的电动势,即为 CuSO4/Cu2+和Zn/Zn2+之间的电动势。
将实验结果与 Nernst 方程进行比较,验证计算结果的准确性。
实验结果:在本次实验中,我们测量了 CuSO4/Cu2+和Zn/Zn2+ 之间的电动势,结果如下:CuSO4/Cu2+ 电池电动势:0.31VZn/Zn2+ 电池电动势:-0.76VCuSO4/Cu2+ 和Zn/Zn2+ 之间的电动势:1.07V实验结论:通过本次实验,我们验证了电位差计测电动势的可靠性和准确性。
篇一:电工电子设计实验报告电工电子设计实验报告一、实习目的? 理解收音机的工作原理;? 提高缓解装配技能、训练识图能力;? 掌握晶体管收音机的调试方法与步骤,学会故障分析方法,培养理论联系实际能力;? 培养学生正确的操作方法和严谨的态度二、实习主要任务???? 安全用电常识的学习元器件识别与检测收音机的组装直流稳压电源三、实习内容安全用电常识与工具应用方法? 安全用电常识人体可以导电,当人体触及带电体的时,就可能产生触电。
触电有两种类型的伤害,一种是电伤,另一种是电击。
电伤是由于发生触电二导致的人体外表床上。
电伤通常产生灼伤、电烙伤和皮肤金属化。
电击是指电流通过人体干扰人体正常的生物电流造成肌肉痉挛。
影响触电危险成都的因素有电流的大小、电流的种类、电流的作用时间以及人体电阻。
人体触电事故的形式一般有直接或间接接触带电体以及跨步电压两种。
手工焊接是焊接技术的基础,也是电子产品装配中的一项基本操作技能。
手工焊接适用于小批量生产的小型化产品、一般结构的电子整机产品、默写便于机器焊接的场合及调试和维修中修复焊点和更换元器件等。
焊接前的准备包括:选用适当的焊料、焊剂;选用合适功率的电烙铁;选用合适的烙铁头;烙铁头的清洁和上锡;音质电路板可焊性检查与处理;元器件引线加工成型。
手工焊接时,一手握掉烙铁,另一首拿焊锡丝,帮助电烙铁吸收焊料。
电烙铁拿法有三种,反握法、正握法、握笔法。
拿焊锡丝的方法一般有两种,连续焊锡丝拿法(即用拇指和食指握住焊锡丝)和断续焊锡丝拿法(即用食指、拇指和中指夹住焊锡丝)。
正确的焊接操作过程可分为五步来实现。
准备工作:左手拿焊锡丝,右手握电烙铁,进入被焊状态,要求烙铁头保持干净,且无焊渣的氧化物,并在表面镀有一层焊锡。
加热函件:电烙头靠在函件与焊盘之间的连接处,进行加热,世家约为2秒左右。
在印制板上焊接元件时,要注意烙铁头同时紧密接触焊盘和元器件的引脚与焊盘同时均匀受热。
加热焊锡丝:当焊件的焊接点被加热到一定温度是,从烙铁对面添加焊锡丝,是焊锡丝融化后润湿焊点。
电池实验研究报告1. 背景电池作为一种常见的能量存储设备,广泛应用于各个领域。
为了进一步了解电池的性能和特性,本实验进行了一系列的研究。
2. 实验设计本实验采用了以下步骤来进行电池性能的测试和研究:1. 温度对电池性能的影响2. 不同电流下电池的放电时间3. 不同电池品牌的比较3. 实验结果3.1 温度对电池性能的影响通过将电池放置在不同温度环境下进行测试,我们发现温度对电池的性能有一定程度的影响。
当温度较低时,电池的放电时间明显减少;当温度较高时,电池的放电时间也会受到一定程度的影响。
这表明温度是影响电池性能的重要因素之一。
3.2 不同电流下电池的放电时间我们通过改变电流的大小来测试电池的放电时间。
实验结果表明,电流越大,电池的放电时间越短;电流越小,电池的放电时间越长。
这与电流的大小直接相关,这一结果对于电池应用中的电流控制具有一定的指导意义。
3.3 不同电池品牌的比较我们测试了不同品牌的电池,比较了它们在放电时间和性能上的差异。
实验结果显示,不同品牌的电池在放电时间和性能方面存在一定的差异。
一些品牌的电池具有更长的放电时间和更好的性能,这对于用户在选择电池品牌时提供了一些参考。
4. 结论通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 温度是影响电池性能的重要因素之一。
2. 电流的大小会直接影响电池的放电时间。
3. 不同品牌的电池在放电时间和性能方面存在差异。
这些结论对于电池的性能评估和应用选择具有一定的重要意义。
5. 结果分析和建议基于实验结果,我们可以得出以下分析和建议:1. 在应用中要注意电池的温度控制,尽量避免过低和过高的温度环境。
2. 在电池应用中,根据需要合理选择电流大小,以达到更好的放电时间和性能。
3. 在购买电池时,可以考虑选择具有较长放电时间和良好性能的品牌。
6. 展望本实验仅针对电池性能的几个方面进行了研究,未来可以进一步拓展研究内容,探索更多电池性能和特性的影响因素,以及更全面的比较不同品牌的电池。
电池实验研究报告一、引言电池是一种常见的电化学装置,能够将化学能转化为电能供应给电子设备。
电池由两个电极(阳极和阴极)和一个电解质组成,当在电解质中施加外电压时,电解质中的离子会在电极间移动,从而产生电流。
电池在现代工业、农业和生活中有着广泛的应用,因此对电池的研究具有重要意义。
在本次实验中,我们将研究不同离子浓度对电池电流产生的影响。
通过测量电池输出的电流和不同离子浓度下的变化,我们可以了解离子浓度对电池性能的影响,并为电池设计和制造提供参考。
二、实验步骤1.实验材料准备:分别准备10%、20%、30%和40%的盐水溶液。
2.搭建电池实验装置:使用不锈钢容器作为电池壳体,将盐水溶液分别倒入不同的容器中,作为电解质。
选择两块不同的金属板作为电极(阳极和阴极),一端分别连接到电流计,另一端放入对应的盐水溶液中。
注意保证电极之间的距离一致。
3.测量实验参数:依次将电流计连接到不同的盐水溶液电路中,记录电流计的读数。
同时记录每个盐水溶液的离子浓度。
4.数据处理:绘制离子浓度与电流的关系曲线。
分析离子浓度对电流的影响。
三、实验结果通过实验测量得到的数据如下表所示:离子浓度,电流(A)---------,----------10%,0.520%,1.030%,1.540%,2.0根据测量数据,我们可以绘制离子浓度与电流的关系曲线。
从曲线上可以看出,随着离子浓度的增加,电流也随之增加。
这表明离子浓度对电池输出电流有着显著影响。
四、讨论与分析离子浓度对电池电流的影响可以从以下几个方面解释:1.离子浓度直接影响电池的电导率。
离子浓度越高,电解质中的离子数量越多,电池的电导率越高。
高电导率可以促进离子在电解质中的移动速度,从而增加电流输出。
2.离子浓度还会影响电池的化学反应速率。
电池的正极和负极是通过离子在电解质中的移动来发生化学反应的。
离子浓度越高,正负极之间的化学反应速率越快,电流输出也越大。
3.离子浓度对电池内部电压的影响。
竭诚为您提供优质文档/双击可除手触电池实验报告篇一:36.手触蓄电池实验三十六手触式蓄电池【仪器介绍】如图36-1所示,手触式蓄电池演示仪由三块金属板(两块铝板和一块铜板)和一台检流计组成,其中铝板1接检流计负极,铜板和铝板2接检流计正极,通过演示理解接触电位差的概念。
【操作与现象】1.用左手握住铝板1,同时用右手握住铝板2,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果;2。
用左手握住铝板1、同时用右手握住铜板,观察表盘读数的变化,然后交换左右手再观察结果。
3.改变两手湿润程度、按压力度时,重复以上步骤观察指针偏转的格数有何不同。
铝板1铜板图36-1手触式蓄电池铝板2【原理解析】(a)(b)图36-2原理图要使金属内电子脱离金属表面的束缚所需的功,称为该金属的逸出功。
不同的金属有不同的逸出功,逸出功越小表明该金属越容易失去电子。
两种不同的金属相互接触时,逸出功小的金属将失去电子而电位升高,逸出功大的金属将获得电子而电位降低(如图36-2(a))。
结果这两种金属之间就产生了电位差,称之为接触电位差。
设wA、wb为金属A与b的逸出功(且wA?wb),则它们的接触电势差为:VA?Vb??wA?wbe因此,相互接触的两块金属就相当于一个电池,如果在它们之间接一个电流计,当回路闭合,电流计就发生偏转,表明回路中有电流。
现将双手分别按住铜板(wcu?4.5eV)和铝板(wAl?4.28eV)时,由于人手上带有汗液,而汗液是一种电介质,里面含有一定量的正负离子,同时铝板比铜板活泼,铝板上汗液中的负离子发生化学反应,而把外层电子留在铝板上,使铝板集聚大量负电荷,铜板上集聚大量正电荷。
当用导线把铜板和铝板连接起来,铝板上的电子通过电流计将向铜板移动,导线中有电流通过,故电流计指计偏转。
此时两块金属板通过人体连接构成了一个等效电池(如图36-2(b)所示),即手触蓄电池。
【知识拓展】意大利物理学家伏打(1745~1827)对电流的早期研究作出了重要贡献,他将导体分为第一类导体(金属)和第二类导体(潮湿导体),并发现产生电循环的本质条件是必须由两种不同的第一类导体和第二类导体组成回路。
1799年,他发明了一种直接倍增两类导体的组合接触法,这就是一片片潮湿的纸板隔开的一对对锌版和铜板组成的伏打电堆。
他还发明了第一个伏打电池组。
他的发明和运用开拓了电学的研究领域。
后人为纪念伏打在电学上的贡献,将电动势和电势差的单位以他的姓氏命名为伏特。
篇二:锂电池实验报告篇一:锂离子电池的制备合成及性能测定实验报告实验二锂离子电池的制备合成及性能测定一.实验目的1.熟悉锂离子电极材料的制备方法,掌握锂离子电极材料工艺路线;2.掌握锂离子电池组装的基本方法;3.掌握锂离子电极材料相关性能的测定方法及原理;4.熟悉相关性能测试结果的分析。
二.实验原理锂离子电池的结构与工作原理:所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。
人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。
以licoo2为例:⑴电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。
这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3v且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如licoo2、linio2、limn2o4、lifepo4。
⑵为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括sno、sno2、锡复合氧化物snbxpyoz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2+3x+5y)/2)等。
三.实验装置及材料1.实验装置:恒温槽,冰箱,搅拌器,管式电阻炉,真空干燥箱,鼓风干燥箱,铁夹,分液漏斗,研钵,烧杯,ph试纸,循环水真空泵,漏斗,抽滤瓶,滤纸,玻璃皿,温度计;2.实验材料:乙醇,醋酸镍,醋酸钴,醋酸锰,碳酸钠,去离子水,氨水,乙炔黑,pvdf,nmp,lioh;四.实验内容及步骤1.样品的制备及准备碳酸盐共沉淀法制备lini1/3co1/3mn1/3o2:分别称取摩尔比为1:1:1的醋酸镍(ni(ch3coo)2·4h2o)、醋酸钴(co(ch3coo)2·4h2o)、醋酸锰(mn(ch3coo)2·4h2o),用去离子水溶解,溶液金属离子总浓度为1mol·l-1。
快速搅拌的同时逐滴加入na2co3溶液,用nh3·h2o控制反应的ph值在8~12之间,温度恒定在40~80℃之间,生成有着均匀阳离子分布的三元混合碳酸盐ni1/3co1/3mn1/3co3,反应完成后继续陈化18h。
将所得碳酸盐沉淀过滤,并用去离子水多次洗涤,以彻底除去所残留的锂盐、钠盐。
然后将沉淀物置于鼓风烘箱中85℃干燥12h。
干燥后按化学计量比1:1.05与lioh·h2o在研钵中彻底混合,将沉淀物干燥后置于电阻炉中,在空气氛围下于600℃-900℃烧结。
2.组装模拟电池按80:10:10(wt%)称取所制备的活性物质lini0.4co0.2mn0.4o2、乙炔黑、粘接剂pvdf,将前两者充分混合后加入到溶解了pvdf的nmp中,充分混合调至糊状后将其均匀地涂布在铝箔上,然后于真空干燥箱中120℃干燥4h后取出,裁成直径为1.2cm的圆片。
以金属锂片为负极,celgard2400微孔聚丙烯膜为隔膜,以1mol/llipf6/ec+dmc+emc(1:1:1体积比)为电解液,在充满氩气的手套箱中组装成cr2025型扣式电池,然后静置一段时间即可测试。
3.循环性能的测定(1)连接模拟电池与测试装置:循环伏安法测试采用三电极实验电池体系进行,三电极实验电池体系依次放入锂对电极、锂参比电极、膈膜及制备好的正极,加入电解液,再组装成三电极实验电池;测试仪器采用上海辰华仪器公司的chi660a电化学工作站;(2)置试验参数:锂离子电池:以0.1c恒流充电至4.5,1c恒流放电,终止电压为3.0v的放电制度开始试验;(3)验结果保存及处理。
四.实验测定结果及分析1.循环性能的测定(1)锂离子电极材料的循环伏安曲线图(a)图(b)(2)测定结果分析图(a)、图(b)是lini1/3co1/3mn1/3o2作为锂离子电池电极材料的循环伏安图,扫描电压范围是1.0v~5.0v,首次扫描的主要阴极峰出现在3.9v,所对应的是第一个锂的嵌入过程,但是这个峰在后来的一周扫描过程中消失了,表明这个过程是不可逆的,说明锂的嵌入反应机理发生了明显的改变。
第二周之后的循环伏安图与第二周基本相似,说明随后的反应可逆性好。
2.交流阻抗的测定(1)锂离子电极材料的交流阻抗图1号电池的交流阻抗曲线5号电池的交流阻抗曲线图(2)测定结果分析由上面1号电池的交流阻抗曲线可以得出:前面的圆是表示电化学极化。
它的半径比5号电池大,说明它的电荷迁移电阻较大。
中间拐角是表征着混合控制,后面的斜线是表征着浓差极化,它的斜率比5号电池大,值大于1,说明它的扩散电阻大。
电池性能比5号电池差。
由上面5号电池可以得出:前面的圆是表示电化学极化。
它的半径比1号电池小,说明它的电荷迁移电阻较小。
中间拐角是表征着混合控制,后面的斜线是表征着浓差极化,它的斜率接近1,说明它的扩散电阻比1号电池小,电池性能比较好。
3.比较说明工艺条件对电极材料循环性能的影响①温度的影响。
要选择适当的温度,过高或过低都会对它的循环性能有所影响。
②电解液组成的影响。
若电解液分解了将降低它的性能。
③溶液ph值的影响。
一般我们控制在10左右。
④抽滤的操作。
多次用清水洗,去除其他杂质,以保证正极材料的质量。
⑤电极结构与电极材料的影响。
若正极活性物质结构发生严重变化时,将降低电极材料的循环性能。
⑥粉体晶粒大小的影响。
若粉体表面被研磨的不是很光滑细腻,则它的比表面积降低,因而影响它的循环性能。
篇二:实验5锂离子电池装配及表征----实验报告实验5锂离子电池装配及表征一.锂离子电池的工作原理锂离子电池是在以金属锂及其合金为负极的锂二次电池基础上发展来的。
在锂离子电池中,正极是锂离子嵌入化合物,负极是锂离子插入化合物。
在放电过程中,锂离子从负极中脱插,向正极中嵌入,即锂离子从高浓度负极向低浓度正极的迁移;相反,在充电过程中,锂离子从正极中脱嵌,向负极中插入。
这种插入式结构,在充放电过程中没有金属锂产生,避免了枝晶,从而基本上解决了由金属锂带来的安全问题。
在充放电过程中,锂离子在两个电极之间来回的嵌入和脱嵌,被形象地称为“摇椅电池”(rockingchairbatteries),它的工作原理如图1.1所示。
二.锂离子电池的制备工艺和需要注意的问题1.制备工艺流程配料----和膏-----涂板----干燥-----冲片-----压片-----扣式电池的组装(具体过程见讲义)2.需要注意的问题(思考题第一题)扣式锂离子电池制备工艺的关键是和膏、电极制备、电池装配及封口。
研究发现,和膏及电极制备工艺对活性物质是否掉粉有重要影响,而电池的装配和封口工艺则是影响扣式锂离子电池充放电性能的主要因素。
(1)当正极原料配比固定时,对极片质量影响最大的便是搅拌过程,搅拌方法选择不好将会导致极片的导电性降低和极片掉粉,极片掉粉将会直接影响电池容量等。
搅拌方式有超声波搅拌、磁力搅拌、强力搅拌以及手工研磨。
经研究发现采用强力搅拌和超声波搅拌得到的极片质量最好,而在本实验中我们使用的搅拌效果最差的手工研磨,这很难得到好的结果。
所以在和膏时要注意搅拌方式的选择。
(2)干燥温度和时间选择不适也会导致极片掉粉,干燥的目的是为了除去膏体中大量的溶剂nmp以及在配膏过程中吸收到的水分,温度和时间都应选择合适。
(3)压片时压力要选择适中,压片的目的主要有两个:一是为了消除毛刺,使极片表面光滑、平整,防止装配电池时毛刺穿透隔膜引起短路;二是增强膏和集流体的强度,减小欧姆电阻。
压力过大时,极片易发生卷曲情况,不利于电池装配,甚至有可能把膏粘在磨具上,引起极片起皮;压力过小又起不到压片的作用;压力适中时就可得到柔软性、附着力都较好的极片。
(4)经研究发现电池的充放电性能与电池装配和封口工艺有很大的关系,所以在电池装配过程中一定要做到稳中求快,避免出现短路现象。
封口时一定要观察电池是否放平。
三.电池性能测试结果分析1.比较两次交流阻抗结果及分析原因z/ohmz/ohmz/ohmz/ohm用zview软件拟合得到曲线以及拟合曲线的等效电路模型模型中:rs为欧姆电阻l主要由外部连接线路、负载及测量仪器等产生cpe为常相位角元件r1和r2分别为高频弧电阻(界面电阻)以及低频弧电阻(扩散电阻和活化电阻)可以看出拟合可信度很高,拟合模型准确。