磷酸铁锂材料电化学性能及其测试方法
- 格式：doc
- 大小：23.50 KB
- 文档页数：5
磷酸铁锂材料电化学性能及其测试方法
（比容量及首次充放电效率测试方法）
方法提要
提供了一个内部标准：锂离子电池用正极活性物质磷酸铁锂的电化学性能测试方法－比容量及首次充放电效率测试方法，主要包括以金属锂为对电极的初始比容量、初始循环充放电效率测试方法。主要内容有试验电池的制备、试验电池的测试仪器选择、测试规则等。
一、试剂和原料
六氟磷酸锂 LiPF6（电池级）
碳酸乙烯酯 EC（电池级）
碳酸二乙酯 DEC（电池级）
N－甲基吡咯烷酮 NMP（电池级）
聚偏二氟乙烯 Pvdf
乙炔黑
厚度为～0.25mm的铝箔
厚度为～0.6mm的金属锂片
聚丙烯微孔隔膜（锂电池专用）
泡沫镍
二、仪器
机械搅拌器
恒温箱
烘箱（真空干燥箱）
惰性气体手套箱：水、氧气含量小于等于0.001％
锂离子电池电化学性能测试仪
三、正极片的制备
磷酸铁锂在正极材料中的质量分数为80％（或75%）。用乙炔黑作为导电剂，其质量分数10％（或15%）；聚偏二氟乙烯PVdF为粘合剂，其质量分数为10%，质量精确到千分之一。正极片采用铝箔做集流体。将磷酸铁锂、乙炔黑、PVdF和NMP调浆，将浆料均匀涂覆在铝箔上，60oC烘箱中干燥4-12h，电极片辊压，电极片称重（建议活性物质的量约10mg），质量精确到万分之一，110oC烘箱中真空干燥2-4h。严格控制混料和涂覆的工艺过程，被测极片面积、厚度要保持一致，避免这些因素影响测试结果。
四、电池的组装
在水和氧气含量都小于等于0.0005％的惰性气体手套箱中，以金属锂片作为负极材料，用聚丙烯微孔薄膜作为隔膜，以1mol/L LiPF6/(EC+DEC)(质量比1:1)为电解液，将它们装配成试验电池（推荐用CR2025），扣式电池密封后，用锂离子电池电化学性能测试仪测试。
图 纽扣电池的形状、尺寸和电极片堆叠式结构
五、电池的测试
制作的试验电池,在25±10oC条件下，用锂离子电池电化学性能测试仪测试，充放电制度如下：
a) 充电限制电压：3.8 - 4.0V；建议先恒流再恒压；
b) 放电终止电压：2.0 - 2.5V；恒流放电；
c) 充放电电流密度：根据需要分别设置为0.1 C，0.5C，1 C，2 C，5 C，10 C；
d) 高低温性能测试通过改变测试温度、借鉴其它常温的测试条件获得；
e) 其它如自放电率、高温储存等参数测试方法待定。
六、计算方法
试验电池充电——放电循环一周，记录循环的有关参数，计算磷酸铁锂的首次放电比容量和首次充放电效率。
A. 首次放电比容量
磷酸铁锂的首次放电比容量按(1)式计算：
C = QD1/m (1)
式中：
C — 首次放电比容量，单位为毫安时每克（mAh/g）；
QD1— 首次放电容量，单位为毫安时（mAh）；
m — 电池中活性物质磷酸铁锂的质量，单位为克（g）。
B. 首次充放电效率
磷酸铁锂的首次充放电效率按(2)式计算：
η?= QC1/QD1 (2)
式中：
η — 首次充放电效率，单位为百分数（%）；
QC1 — 首次充电容量，单位为毫安时（mAh）；
QD1 — 首次放电容量，单位为毫安时（mAh）。
锂片：国药集团化学试剂有限公司、陈文辉 134********
泡沫镍：深圳信诚发过滤器材有限公司 黄艳君 0755-********
电池壳：深圳市微锋电子有限公司 陈一锋 133********
玛瑙研钵：杭州天裕化工有限公司 0571-********
红外压片机：天津福元铭仪器设备有限公司 022-********
封口机：P250型手板压机 南京长平电子设备有限公司 025-********
电解液：香河昆仑化学制品有限公司、郭总136********负极：东莞市塘厦高丽五路A0厂房 刘小姐180********电 话：（0769）87815598传 真：（0769）87815818
隔膜：东莞市赛迪鸥电子科技有限公司、彭伟 189********
