
电极材料的理论容量,即材料中所有锂离子参与电化学反应时所能提供的容量,由下式计算:
因此,主流的材料理论容量计算公式如下:
同样,三元材料NCM(1:1:1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)的摩尔质量为96.461g/mol,其理论容量为278mah/g,LiCoO2的摩尔质量为97.8698 g/mol。如果所有锂离子都被提取出来,其理论克容量为274mah/g .
对于硅阴极,由5Si22Li22e-Li22Si5可知,五个硅原子的摩尔质量为140.430 g/mol,五个硅原子与22Li结合,则硅阴极的理论容量为:
(2)电池的设计容量
其中,面密度是一个关键的设计参数,主要用于涂布和轧制过程控制。当压实密度一定时,涂层面密度的增加意味着极片厚度、电子传输距离和电子电阻的增加,但增加程度有限。在厚极片中,锂离子在电解液中迁移阻抗的增加是影响速率特性的主要原因。考虑到孔隙的多孔性和曲折性,离子在孔隙中的迁移距离是极片厚度的数倍以上。
负极活性物质的克容量负极面密度负极活性物质含量比(正极活性物质的克容量正极面密度正极活性物质含量比)
对于钛酸锂正极,采用了过量正极的设计,电池容量由钛酸锂负极的容量决定。正极的过度设计有利于提高电池的高温性能:高温气体主要来自负极。当正极过度设计时,负极电位较低,更容易在钛酸锂表面形成SEI膜。
在生产过程中,电池极片涂层压实密度的计算公式为:
其中,涂层的平均密度为:
首次效应=首次放电容量/首次充电容量
首效=(换算成充电容量、子容量、补充容量)/子容量、首次放电容量
体积能量密度(Wh/L)=电池容量(mAh)3.6(V)/(厚度(cm)*宽度(cm)*长度(cm))
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