各锂离子电池负极材料的主要物化指标是什么

其实不光扣电，全电池注液后也会有电压，只是电压值微小，约0.3V左右，原因在于正负极在电解液中发生了类似离子交换反应，在电极/电解液界面存在离子吸附、交换或转移反应，相应的，为了维持电路系统电荷平衡，回路产生相等电子，造成正负极间的电势差，这个电压值与电极、隔膜、电解液性质有关，主要取决于电极；

严格地说，不同SOC下，伴随着电池充放电的进行，锂离子由电极材料晶格中嵌入或脱出，会有一个阳离子重排和相变的过程，比如钴酸锂过充时发生结构坍塌，晶格释氧造成安全问题，一般来说，这种严重的或轻微的晶格变化是我们不想看到的，因为这理论上会影响电池的稳定性和循环寿命，但却是客观存在的；

目前负极主要以碳材料为主，理化指标为粒径、比表面积、pH值、振实密度、压实密度、石墨化度、灰分、首次效率、克容量、倍率、循环容量保持率等；

电解液是有保质期的，一般不能超过半年，另外就是隔离氧、水等，禁止置于高温或暴晒处，轻拿轻放，勿倒置，尽量使用钢瓶包装等。理化指标主要有电导率、浓度、密度、熔沸点、闪点、蒸汽压等，需要针对不同设计要求来选择不同的电解液体系；

晶格结构——XRD——电极晶格结构、结晶度影响电池容量和内阻等发挥，

形貌和能谱分析——SEM——与电极反应动力学相关，

粒径分析——激光粒度仪——通常认为粒径小缩短离子扩散距离，

pH测试——pH计——与材料加工性能有关，

振实密度——粉末振实密度仪——影响容量大小，

压实密度——影响电池容量、循环及锂离子利用率，

比表面积——氮吸附比表面测试仪——与电池反应活性及副反应有关，

克容量、首次效率、倍率、循环、高低温性能等指标——充放电测试——电化学性能指标。

Energy Rep.： 锂离子电池用P-CNFs/PEDOT/MnO2负极的制备与表征

DOI: 10.1016/j.egyr.2021.10.110

本研究通过静电纺丝、碳化和电沉积等多种途径的创新组合开发了一种新型负极材料，即聚（3,4-乙撑二氧噻吩）/氧化锰涂覆多孔碳纳米纤维（P-CNFs/PEDOT/MnO2）。P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的结构和形态表征表明，作为战略点，交联粗糙表面为Li+储存提供了足够的活性位点。P-CNFs表面上的PEDOT纳米粒子和不规则块状MnO2具有随机取向，从而允许可能的电子传导途径、催化活性的增强以及循环过程中体积变化的缓冲。所获得的P-CNFs/PEDOT/MnO2电极显示出优异的电化学性能，其放电容量为1477mAh/g，优于P-CNFs/PEDOT（1191mAh/g）、P-CNFs/MnO2（763mAh/g）和P-CNFs（433mAh/g），电流密度为2mA/g。此外，所制备的P-CNFs/PEDOT/MnO2电极在20次充放电循环后仍具有良好的电化学性能，库仑效率高于90%，与P-CNFs/PEDOT（232.66Ω）和P-CNFs/MnO2（169.17Ω）电极相比，其电荷转移电阻较小（131.91Ω）。综上所述，P-CNFs/PEDOT/MnO2电极有望取代锂离子电池中的商用石墨。

图1.P-CNFs/PEDOT/MnO2杂化复合材料的合成过程示意图。

图2.（a）P-CNFs、（b）P-CNFs/MnO2、（c）P-CNFs/PEDOT和（d）P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的FESEM图像。（a）和（b）的插图为P-CNFs复合材料和P-CNFs/PEDOT电极的高倍放大。（e）P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的EDX光谱和（f）相应元素映射图像。

图3.（a）P-CNFs、（b）P-CNFs/MnO2、（c）P-CNFs/PEDOT和（d）P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的AFM以及地形高度。

图4.（a）P-CNFs、P-CNFs/MnO2、P-CNFs/PEDOT和P-CNFs/PEDOT/MnO2复合材料的N2吸附和解吸等温线曲线。插图：P-CNFs/PEDOT/MnO2复合材料的高倍放大FESEM图像。（b）获得的P-CNFs、P-CNFs/MnO2、P-CNFs/PEDOT和P-CNFs/PEDOT/MnO2复合材料的拉曼光谱。（c）P-CNFs、P-CNFs/MnO2、P-CNFs/PEDOT和P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的XRD图谱。

图5.（a）P-CNFs/PEDOT/MnO2复合材料的XPS宽光谱曲线以及（b）C1s、（c）Mn2p、（d）O1s和（e）S2p的高分辨率XPS光谱。

图6.（a）CR2032硬币型半电池组件的示意图。（b）组装的P-CNFs/PEDOT/MnO2/Li半电池在0.1mV/s扫描速率下的CV曲线。（c）所有制备的电极在2.0mA/g电流密度下的第一次恒电流充电/放电，（d）循环性能和（e）库仑效率。（f）充电/放电循环之前和（g）之后，在1.0MHz至0.01Hz下记录的P-CNFs、P-CNFs/MnO2、P-CNFs/PEDOT和P-CNFs/PEDOT/MnO2电极的奈奎斯特图。图（f）的插图表示用于拟合实验数据的等效电路。

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