鋰離子電池電壓的形成原理有哪些

　　全電池化成時會消耗掉從正極脫嵌的鋰離子，如果我們可以讓負極單獨化成，待負極形成 SEI 膜后再與正極裝配，這樣就可以避免化成對正極鋰離子的損耗，并大幅提升全電池的首次效率及容量

　　對于各家材料廠而言，需要用一個統(tǒng)一且簡單的方法來對其開發(fā)的材料進行測試；對于一些電池廠而言，在新購入的正負極材料進行批量投產(chǎn)前，用快速的方法對其性能進行評估也很有必要。為了達到這些目的，制作半電池就成了大家的不二選擇。

　　那什么是半電池呢？對于鋰電行業(yè)的半電池而言，正極為待測試材料，如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元、石墨、中間相碳微球等；負極則統(tǒng)一為金屬鋰片。半電池的電解液和隔膜與全電池類似。以下是一個半電池照片：接下來就有兩個問題產(chǎn)生了：

　　1）對于全電池而言，石墨、中間相碳微球等都是做負極的，為什么在半電池中，這些材料成了正極？

　　2）為什么半電池負極統(tǒng)一為金屬鋰片而非其它材料？下面先來看第一個問題。對于電池體系而言，決定誰是正負極的因素是發(fā)生反應時電壓的相對高低：電壓更高的一極才是電池的正極。以石墨半電池為例，鋰離子在石墨中嵌入和脫嵌的電壓（約 0.2V）要高于鋰離子得電子后形成金屬鋰的電壓（0V），因而石墨在與金屬鋰片組成的半電池中做正極，而金屬鋰片是負極。為什么半電池一定要用金屬鋰片做另外一極呢？依小編來看，主要原因有三個：

　　1）鋰單質(zhì)更容易制備，且測試各種材料都使用鋰單質(zhì)做負極，便于不同材料、不同廠商之間的對比；

　　2）鋰單質(zhì)可以提供鋰源，這對于制作石墨、中間相這些沒有鋰源的材料的半電池而言，是必不可少的要求；

　　3）鋰離子電池與其“前輩”鋰電池一脈相承，而鋰電池就是用金屬鋰片做負極，二者存在著一定的繼承關(guān)系。了解完了半電池的構(gòu)成，我們再來看一看半電池的充放電特性。下面是一個鈷酸鋰為正極、鋰片為負極的半電池的首次充放電曲線：

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