CN101354430A - 锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 - Google Patents
锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101354430A CN101354430A CNA2007101297481A CN200710129748A CN101354430A CN 101354430 A CN101354430 A CN 101354430A CN A2007101297481 A CNA2007101297481 A CN A2007101297481A CN 200710129748 A CN200710129748 A CN 200710129748A CN 101354430 A CN101354430 A CN 101354430A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lifepo
- active material
- lithium battery
- conductivity
- sulfide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
一种锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法包括测定规则柱体的电阻值,所述规则柱体含有锂电池正极活性物质和锂离子固体电解质,锂离子固体电解质位于规则柱体的两端;利用σ=L/(R×S)计算所述正极活性物质的总电导率,其中L为所述规则柱体的正极活性物质部分的高度,R为所述规则柱体的电阻值,S为所述规则柱体的横截面面积。本发明还提供了一种锂电池正极活性物质导电性能的评价方法。本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法可以快捷地测得锂电池正极活性物质的总电导率。本发明提供的锂电池正极活性物质的导电性能评价方法可以更加准确地评价、比较不同锂电池正极活性物质的导电性能。
Description
技术领域
本发明是关于一种电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法,尤其是关于一种锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法。
背景技术
锂电池主要包括极芯和非水电解液,所述极芯和非水电解液密封在电池壳体内,所述极芯包括正极、负极及位于正极和负极之间的隔膜,所述正极包括集电体及负载在集电体上的正极材料,所述正极材料包括正极活性物质和粘合剂。锂电池正极活性物质的种类主要有锂钴氧、磷酸亚铁锂和锂镍氧等。锂电池正极活性物质一般是混合导体,既有电子电导性,又有离子电导性,电子电导性源于电子在该材料中的传导,离子电导性源于锂离子在该材料中的迁移。正极活性物质的电子电导率和离子电导率之和为正极活性物质的总电导率。由于正极活性物质的导电性能对电池的倍率放电性能有重要影响,因此在使用之前,一般需要评价正极活性物质的导电性能。现有的评价正极活性物质的质量一般包括分别测定不同正极活性物质的电导率,对测得的电导率进行比较,电导率越高则说明正极活性物质的导电性越好。
但是,目前公开的电导率测定方法只能够测得正极活性物质的电子电导率,无法测得正极活性物质的总电导率,也无法测定其离子电导率。如黄学杰[黄学杰.电池工业,2004年8月,第九卷第四期]用直接伏安法测得磷酸亚铁锂的电子电导率;SUNG-YOON CHUNG等[SUNG-YOON CHUNG,JASON T.BLOKING,YET-MING CHIANG..Nature Materials,2002,1:123]用四点法测试磷酸亚铁锂的电子电导率;S.L.Bewlay等[S.L.Bewlay*,K.Konstantinov,G.X.Wang,S.X.Dou,H.K.Liu.Materials Letters 58(2004)1788-1791]用两点法测试磷酸亚铁锂的电子电导率。
以上方法仅测出了正极活性物质(磷酸亚铁锂)的电子电导率,不能得到总电导率或离子电导率。由于在电池中正极活性物质既有电子电导性,又有离子电导性,电子电导率和离子电导率对电池的倍率放电性能都有重要影响,因此根据上述方法测得的正极活性物质的电子电导率评价正极活性物质的导电性能时,评价的结果不太准确,例如,有些正极活性物质的电子电导率值比较高,但是由它制得的电池的倍率放电性能较低。因此为了更准确地评价正极活性物质的导电性能,需要测定正极活性物质的总电导率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的电导率测定方法无法测得正极活性物质的总电导率的缺点以及现有的正极活性物质的导电性能评价方法的结果不准确的缺点,提供一种锂电池正极活性物质的总电导率测定方法以及评价结果准确的锂电池正极活性物质的导电性能评价方法。
本发明提供了一种锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法,其中,该方法包括测定规则柱体的电阻值,所述规则柱体含有锂电池正极活性物质和锂离子固体电解质,锂离子固体电解质位于规则柱体的两端;利用σ=L/(R×S)计算所述正极活性物质的总电导率,其中L为所述规则柱体的正极活性物质部分的高度,R为所述规则柱体的电阻值,S为所述规则柱体的横截面面积。
本发明还提供了一种锂电池正极活性物质的导电性能评价方法,其中,该方法包括利用本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法分别测定两种或两种以上正极活性物质的总电导率,根据正极活性物质的总电导率评价正极活性物质的导电性能。
根据本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法,位于所述规则柱体两端的锂离子固体电解质可以嵌入、脱嵌锂离子,因此在测定所述规则柱体的电阻值的过程中,所述规则柱体通电流时既有电子导电,又有离子(锂离子)导电,最终得到的电导率为电子电导率和离子电导率之和即总电导率。但是,如果按照现有的电导率测定方法,规则柱体只由正极活性物质形成,则在通电流时只有电子导电,没有离子导电,因此计算得到的电导率仅为电子电导率。同时,本发明提供的锂电池正极活性物质的导电性能评价方法根据正极活性物质的总电导率来表征其导电性能,由于总电导率不仅可以反映正极活性物质的电子电导性,也可以反映离子电导性,因此评价的结果更加准确。
附图说明
图1为实施例1中夹过纯LiFePO4圆片的铜片的X射线光电子光谱(XPS)图;
图2为实施例1中夹过TiS2/LiFePO4/TiS2圆片的铜片上圆斑的XPS图;
图3为实施例1中LiFePO4圆片的线性扫描伏安图;
图4为实施例1中TiS2/LiFePO4/TiS2圆片的线性扫描伏安图;
图5为实施例2中LiFePO4圆片的线性扫描伏安图;
图6为实施例2中MoS2/LiFePO4/MoS2圆片的线性扫描伏安图。
具体实施方式
本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法包括测定规则柱体的电阻值,所述规则柱体含有锂电池正极活性物质和锂离子固体电解质,锂离子固体电解质位于规则柱体的两端;利用σ=L/(R×S)计算所述正极活性物质的总电导率,其中L为所述规则柱体的正极活性物质部分的高度,R为所述规则柱体的电阻值,S为所述规则柱体的横截面面积。
所述锂离子固体电解质可以为现有的各种锂离子固体电解质,优选情况下,所述锂离子固体电解质的电子电导率不小于锂电池正极活性物质的10倍,更优选所述锂离子固体电解质的电子电导率不小于锂电池正极活性物质的100倍。所述锂离子固体电解质优选为金属硫化物,所述金属硫化物的例子包括但不限于锆的硫化物、铪的硫化物、钛的硫化物、钒的硫化物、铌的硫化物、钽的硫化物、铬的硫化物、钼的硫化物和钨的硫化物。所述金属硫化物优选为TiS2、MoS2和WS2中的一种或几种。
本发明提供的总电导率的测定方法适用于测定现有的各种锂电池正极活性物质的总电导率,例如磷酸亚铁锂、锂镍氧、锂锰氧、锂钴氧和钴镍锰的三元含锂氧化物,只要它们能够形成为所述规则柱体。由于磷酸亚铁锂容易形成为规则柱体,因此该方法特别适用于测定磷酸亚铁锂的总电导率。
在所述规则柱体中,所述锂电池正极活性物质与锂离子固体电解质的重量比为1∶0.1-3,优选为1∶0.1-1。
所述规则柱体可以通过现有的各种方法制成,例如所述规则柱体的制备方法包括将所述锂电池正极活性物质与锂离子固体电解质在模具中挤压。按照本发明的优选实施方式,将一部分锂离子固体电解质放入规则柱形模具中,然后将锂电池正极活性物质放入到该模具中,之后再放入一部分锂离子固体电解质,然后进行挤压,即可将所述锂电池正极活性物质与锂离子固体电解质而形成为规则柱体,并且锂离子固体电解质位于柱体的两端。所述模具的形状与规则柱体的形状相对应。
所述挤压的条件只要使锂电池正极活性物质的压实密度不小于1.0克/立方厘米,优选为2.0-3.0克/立方厘米即可。例如,所述挤压的条件包括压强为200-500兆帕,挤压时间为10-80秒。
所述规则柱体是指柱体的底面与横截面相互平行而且面积相等,并且侧面与两个底面垂直。所述规则柱体的横截面优选为圆形、椭圆形、正多边形或长方形,更优选为圆形。
所述规则柱体的电阻值的测定方法可以为常规的测定方法,例如可以将规则柱体的两端与电阻计相连,利用电阻计测定规则柱体的电阻;或者利用伏安法计算规则柱体的电阻。由于锂离子固体电解质的电子电导率至少为正极活性物质的10倍,因此锂离子固体电解质的电阻与正极活性物质的电阻相差至少一个数量级,为了计算方便,锂离子固体电解质的电阻可以忽略不计,将规则柱体的电阻值作为正极活性物质的电阻值。
本发明还可以测定锂电池正极活性物质的离子电导率,锂电池正极活性物质的离子电导率的测定方法包括利用本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法测定正极活性物质的总电导率,将该总电导率减去正极活性物质的电子电导率,得到正极活性物质的离子电导率。
其中总电导率的测定方法在上文中已做详细描述,在此不再赘述。
正极活性物质的电子电导率的测定方法可以为常规的电子电导率的测定方法,例如将正极活性物质形成为规则柱体,测定该规则柱体的电阻值,利用σe=L′/(R′×S’)计算所述正极活性物质的电子电导率σe,L′为所述正极活性物质规则柱体侧面的高,R′为该规则柱体的电阻值,S′为规则柱体的横截面面积。
可以采用与测定总电导率时相同的方法将正极活性物质形成为规则柱体并测定该规则柱体的电阻值。
本发明提供的锂电池正极活性物质的导电性能评价方法包括利用本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法分别测定两种或两种以上正极活性物质的总电导率,根据正极活性物质的总电导率评价正极活性物质的导电性能。
在根据正极活性物质的总电导率评价正极活性物质的导电性能时,对测得的各正极活性物质的总电导率进行比较,总电导率高的正极活性物质的导电性能好。正极活性物质的导电性能与电池的倍率放电性能有关,在其它条件相同的情况下,正极活性物质的导电性能越好,电池的倍率放电性能越好。
本发明的方法适用于评价现有各种正极活性物质的导电性能,下面的实施例以磷酸亚铁锂为例具体说明本发明提供的正极活性物质导电性能的评价方法。
本发明提供的方法可以方便快捷求出锂电池正极活性物质的总电导率,并且可以根据测定的总电导率更准确地评价锂电池正极活性物质的导电性能。
下面通过实施例来更详细地描述本发明。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.05克TiS2固体粉末、0.2克LiFePO4粉末和0.05克TiS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以200MPa压20秒,得到TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.099厘米。
TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片两侧分别放置一铜片作为集流体和引线,铜片外面用一绝缘模具夹紧,在电化学工作站CHI604B上做线性扫描伏安法测试(测试条件为25℃,0.0V~4.2V,0.001V/s),两铜片分别与电化学工作站的两条引线相连,测试结果如图4所示,求出其电阻是121Ω。利用σ=L/(R×S)计算所述LiFePO4粉末的总电导率,σ=(4×0.099)/[121×3.14×(1.31)2]=6.07×10-4S/cm
按照上述操作步骤,重复制备TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表1所示。
表1
将0.2克LiFePO4粉末和0.05克TiS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以200MPa压20秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.093厘米。
LiFePO4测试圆片两侧分别放置一铜片作为集流体和引线,铜片外面用一绝缘模具夹紧,在电化学工作站CHI604B上做线性扫描伏安法测试(测试条件为25℃,0.0V~3.0V,0.005V/S),两铜片分别与电化学工作站的两条引线相连,测试结果如图3所示,求出其电阻是1912Ω。利用σe=L′/(R′×S’)计算所述LiFePO4粉末的电子电导率,σe=(4×0.093)/[1912×3.14×(1.31)2]=3.61×10-5S/cm
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表2所示。
表2
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=6.03×10-4-3.62×10-5=5.67×10-4S/cm
LiFePO4测试圆片做完线形扫描后,夹着它的铜片外观没有变化;而TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片做完线形扫描后,夹着它的铜片上,和它接触过的地方出现和圆片同样大小的蓝紫色圆斑。用型号为PHI5800的X射线光电子光谱仪在Al mono,250.0w,0.045.0°的条件下分别测定夹过LiFePO4测试圆片的铜片以及夹过TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片的铜片上的蓝紫色圆斑的组成,XPS图分别如图1和图2所示,在图1中,Cu2p3为60.0原子%,C1s为28.3原子%,O1s为11.7原子%;在图2中,C1s为60.3原子%,O1s为28.2原子%,Cu2p3为6.2原子%,Li1s为3.2原子%,P2p为2.1原子%。对比图1和图2可以看出,夹过LiFePO4测试圆片的铜片上没有出现圆斑,没有Li1s峰,而夹过TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片的铜片上圆斑的XPS图中有Li1s峰。表明通电时TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片有Li+迁移,从而有Li+沉积在铜片上,而纯LiFePO4测试圆片中没有Li+迁移。则TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片中既有电子导电又有离子导电,LiFePO4测试圆片中只有电子导电。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.1克TiS2固体粉末、0.35克LiFePO4粉末和0.1克TiS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以300MPa压40秒,得到TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.108厘米。
按照与实施例1中相同的方法对TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片做线性扫描伏安法测试,不同的是测试条件为25℃,0.0V~1.0V,0.005V/S,测试结果如图6所示,求出其电阻是605Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的总电导率σ为1.33×10-4S/cm
按照上述操作步骤,重复制备TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表3所示。
表3
将0.35克LiFePO4粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以300MPa压40秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.108厘米。
按照与实施例1中相同的方法对LiFePO4测试圆片做线性扫描伏安法测试,不同的是测试条件为25℃,0.0V~1.0V,0.01V/S,测试结果如图5所示,求出其电阻是18514Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的电子电导率σe为4.33×10-6S/cm。
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表4所示。
表4
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=1.32×10-4-4.34×10-6=1.28×10-4S/cm
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.15克TiS2固体粉末、0.4克LiFePO4粉末和0.05克TiS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以350MPa压50秒,得到TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.096厘米。
按照与实施例1中相同的方法对TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是7.6Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的总电导率σ为9.38×10-3S/cm
按照上述操作步骤,重复制备TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表5所示。
表5
将0.4克LiFePO4粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以350MPa压50秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.0968厘米。
按照与实施例1中相同的方法对LiFePO4测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是760Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的电子电导率σe为9.45×10-5S/cm。
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表6所示。
表6
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=9.25×10-3-9.46×10-5=9.15×10-3S/cm
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.2克TiS2固体粉末、0.56克LiFePO4粉末和0.2克TiS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以400MPa压60秒,得到TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.0891厘米。
按照与实施例1中相同的方法对TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是119Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的总电导率σ为5.56×10-4S/cm
按照上述操作步骤,重复制备TiS2/LiFePO4/TiS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表7所示。
表7
将0.56克LiFePO4粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以400MPa压60秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.0931厘米。
按照与实施例1中相同的方法对LiFePO4测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是2180Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的电子电导率σe为3.17×10-5S/cm。
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表8所示。
表8
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=5.41×10-4-3.16×10-5=5.09×10-4S/cm
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.25克MoS2固体粉末、0.65克LiFePO4粉末和0.25克MoS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以450MPa压70秒,得到MoS2/LiFePO4/MoS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.0936厘米。
按照与实施例1中相同的方法对MoS2/LiFePO4/MoS2测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是48Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的总电导率σ为1.45×10-3S/cm
按照上述操作步骤,重复制备MoS2/LiFePO4/MoS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表9所示。
表9
将0.65克LiFePO4粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以450MPa压70秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.0938厘米。
按照与实施例1中相同的方法对LiFePO4测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是760Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的电子电导率σe为9.16×10-5S/cm。
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表10所示。
表10
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=1.46×10-3-9.13×10-5=1.36×10-3S/cm
实施例6
该实施例用于说明本发明提供的锂电池正极活性物质的总电导率的测定方法。
依次将0.3克WS2固体粉末、0.8克LiFePO4粉末和0.3克WS2固体粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以500MPa压50秒,得到WS2/LiFePO4/WS2测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,其中LiFePO4层的厚度是0.0895厘米。
按照与实施例1中相同的方法对WS2/LiFePO4/WS2测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是120Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的总电导率σ为5.54×10-4S/cm
按照上述操作步骤,重复制备WS2/LiFePO4/WS2测试圆片并测定LiFePO4粉末的总电导率,结果如表11所示。
表11
将0.8克LiFePO4粉末装进圆柱形模具中,然后在粉末压片机中以500MPa压50秒,得到LiFePO4测试圆片,该圆片的直径为1.31厘米,厚度是0.0908厘米。
按照与实施例1中相同的方法对LiFePO4测试圆片做线性扫描伏安法测试,求出其电阻是1109Ω。按照与实施例1中相同的方法计算所述LiFePO4粉末的电子电导率σe为6.08×10-5S/cm。
按照上述操作步骤,重复制备LiFePO4测试圆片并测定LiFePO4粉末的电子电导率,结果如表12所示。
表12
将LiFePO4的总电导率减去电子电导率即求得离子电导率:
σi=σ-σe=5.57×10-4-6.08×10-5=4.97×10-4S
实施例7
该实施例用于测定由实施例1的LiFePO4制成的电池的性能。
将100重量份实施例1中测定的LiFePO4与4重量份聚偏氟乙烯、4重量份导电剂乙炔黑和40重量份溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀,制得正极浆料,将该正极浆料均匀涂布在铝箔表面,干燥后压制,得到正极极片。其中该正极极片含有8.66克正极活性物质LiFePO4。
将负极材料(100重量份负极活性物质石墨,5重量份粘合剂聚四氟乙烯)和40重量份溶剂NMP混合均匀,制得负极浆料,将该负极浆料均匀涂布在铜箔表面,干燥后压制,得到负极极片。其中该负极极片含有3.62克负极活性物质石墨。
将上述的正、负极片与聚丙烯膜卷绕成一个方型锂离子电池的极芯,然后将非水电解液以3.8g/Ah的量注入电池壳中,密封,制成锂离子电池。该电解液含有1摩尔/升LiPF6,溶剂为重量比为30∶34∶11∶12的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸二甲酯的混合物。
利用以下方法测定电池的倍率放电性能:将电池用1C恒压充电至3.8V,搁置10分钟,3C放电至2.0V,结果如表13所示。
实施例8-12
实施例8-12用于分别测定由实施例2-6的LiFePO4制成的电池的性能。
按照与实施例7相同的方法,分别用实施例2-6的LiFePO4制成电池,并测定电池的倍率放电性能,结果如表13所示。
将实施例1-6中的LiFePO4制成的分别编号为a1-a6,并将实施例7-12中的电池分别编号为A1-A6。
表13
从表13可以看出,根据LiFePO4的总电导率值的大小,LiFePO4的导电性能评价结果为a3>a5>a1>a6>a4>a2;电池的倍率放电性能的测定结果为A3>A5>A1>A6>A4>A2。本发明提供的质量评价方法的评价结果与电池性能的测试结果完全一致,但是,根据LiFePO4的电子电导率值的大小,LiFePO4的导电性能评价结果为a3>a5>a6>a1>a4>a2,与电池的倍率放电性能的测定结果不太一致,说明采用本发明的方法可以更准确地评价锂电池正极活性物质的导电性能。
Claims (10)
1、一种锂电池正极活性物质的总电导率测定方法,其特征在于,该方法包括测定规则柱体的电阻值,所述规则柱体含有锂电池正极活性物质和锂离子固体电解质,锂离子固体电解质位于规则柱体的两端;利用σ=L/(R×S)计算所述正极活性物质的总电导率,其中L为所述规则柱体的正极活性物质部分的高度,R为所述规则柱体的电阻值,S为所述规则柱体的横截面面积。
2、根据权利要求1所述的方法,其中,所述规则柱体的压实密度不小于1.0克/立方厘米。
3、根据权利要求1所述的方法,其中,所述锂电池正极活性物质与锂离子固体电解质的重量比为1∶0.1-3。
4、根据权利要求1所述的方法,其中,所述锂离子固体电解质为金属硫化物,该金属硫化物选自锆的硫化物、铪的硫化物、钛的硫化物、钒的硫化物、铌的硫化物、钽的硫化物、铬的硫化物、钼的硫化物和钨的硫化物中的一种或几种。
5、根据权利要求4所述的方法,其中,所述金属硫化物选自TiS2、MoS2和WS2中的一种或几种。
6、根据权利要求1所述的方法,其中,所述锂电池正极活性物质为磷酸亚铁锂。
7、根据权利要求1所述的方法,其中,所述规则柱体的制备方法包括将锂电池正极活性物质与锂离子固体电解质在模具中挤压。
8、根据权利要求1所述的方法,其中,所述规则柱体的横截面为圆形、椭圆形、正多边形或长方形。
9、根据权利要求8所述的方法,其中,所述规则柱体的横截面为圆形。
10、一种锂电池正极活性物质的导电性能评价方法,其特征在于,该方法包括利用权利要求1-9中任意一项所述的方法分别测定两种或两种以上正极活性物质的总电导率,根据正极活性物质的总电导率评价正极活性物质的导电性能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101297481A CN101354430B (zh) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007101297481A CN101354430B (zh) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101354430A true CN101354430A (zh) | 2009-01-28 |
CN101354430B CN101354430B (zh) | 2011-07-27 |
Family
ID=40307332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007101297481A Expired - Fee Related CN101354430B (zh) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101354430B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104849564A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 西北有色金属研究院 | 一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法 |
CN105158570A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-16 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的固体电解质电导率测试方法 |
CN105301357A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-02-03 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的硫基固体电解质电导率测试方法 |
CN107884622A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法 |
US10000641B2 (en) | 2010-11-09 | 2018-06-19 | Ecolab Usa Inc. | Method and composition for preventing corrosion of metal surfaces |
CN108318822A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池极片和隔膜电导率的测量方法及系统 |
CN109959823A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-02 | 天津锦美碳材科技发展有限公司 | 一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9113740D0 (en) * | 1991-06-26 | 1991-08-14 | Era Patents Ltd | Conductivity measurement cell |
-
2007
- 2007-07-25 CN CN2007101297481A patent/CN101354430B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10000641B2 (en) | 2010-11-09 | 2018-06-19 | Ecolab Usa Inc. | Method and composition for preventing corrosion of metal surfaces |
CN104849564A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-19 | 西北有色金属研究院 | 一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法 |
CN104849564B (zh) * | 2015-05-26 | 2018-04-03 | 西北有色金属研究院 | 一种测定锂离子电池正极材料电导率的方法 |
CN105158570A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-16 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的固体电解质电导率测试方法 |
CN105301357A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-02-03 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的硫基固体电解质电导率测试方法 |
CN105158570B (zh) * | 2015-09-23 | 2018-04-20 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的固体电解质电导率测试方法 |
CN105301357B (zh) * | 2015-09-23 | 2018-04-20 | 山东玉皇新能源科技有限公司 | 一种简便的硫基固体电解质电导率测试方法 |
CN107884622A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 北京好风光储能技术有限公司 | 一种半固态锂电池电极浆料电导率的测试方法 |
CN108318822A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池极片和隔膜电导率的测量方法及系统 |
CN108318822B (zh) * | 2017-12-18 | 2020-12-04 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂电池极片和隔膜电导率的测量方法及系统 |
CN109959823A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-07-02 | 天津锦美碳材科技发展有限公司 | 一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法 |
CN109959823B (zh) * | 2019-04-08 | 2021-09-24 | 天津锦美碳材科技发展有限公司 | 一种高精度锂离子电池负极极片嵌锂阻抗大小的测量夹具与方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101354430B (zh) | 2011-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101354430B (zh) | 锂电池正极活性物质的总电导率测定方法及导电性能评价方法 | |
US20200028154A1 (en) | Method for determining state of charge in lithium batteries through use of a novel electrode | |
Wang et al. | Electrochemical impedance study of initial lithium ion intercalation into graphite powders | |
JP5975274B2 (ja) | 電極の検査方法およびその利用 | |
CN105375035B (zh) | 一种集流体,其制备方法以及含有该集流体的锂离子电池 | |
CN107959056A (zh) | 三极测试电池 | |
US20100285369A1 (en) | Electrode and method for manufacturing the same | |
CN106688126A (zh) | 锂离子二次电池用正极及锂离子二次电池 | |
CN110611076A (zh) | 一种锂离子电池正极极片及其制备方法 | |
CN110828886A (zh) | 一种三电极锂离子电池及其制备方法 | |
EP3474350A1 (en) | Battery paste, battery electrode plate, and preparation method therefor | |
CN110190325B (zh) | 四电极锂硫电池、其制备方法及电极电化学特性监测方法 | |
JP6337233B2 (ja) | 電池の評価方法及び電池特性評価装置 | |
CN112186128A (zh) | 一种正极极片和电化学装置 | |
JP2021064579A (ja) | 全固体電池 | |
Yi et al. | A study on LiFePO 4/graphite cells with built-in Li 4 Ti 5 O 12 reference electrodes | |
Ledwoch et al. | Determining the electrochemical transport parameters of sodium-ions in hard carbon composite electrodes | |
CN105390760A (zh) | 一种增强锂离子电池稳定性的化成方法 | |
JP5289983B2 (ja) | 電気化学セル | |
KR20170112345A (ko) | 리튬 이차전지용 전극 제조 방법 | |
CN101315343A (zh) | 一种用于测定粉体的体积电阻率的装置和方法 | |
Wang et al. | Electrochemical study of the SnO2 lithium-insertion anode using microperturbation techniques | |
Lee et al. | Effect of lithium powder size on the performance of lithium-powder/lithium trivanadate secondary batteries shown via impedance analysis | |
JPH11111272A (ja) | 電池用電極の製造方法及び電池用電極 | |
TW200832777A (en) | Activation of anode and cathode in lithium-ion polymer battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110727 Termination date: 20170725 |