富锂锰基正极材料不同电压循环数据
富锂锰基正极材料产品(RM-5)在不同充放电压下循环特征
本实验对江西江特锂电池材料有限公司生产的富锂锰基正极材料产品(型号RM-5)在不同充放电电压下，即充电截止电压分别为4.2V、4.3V、4.4V、4.5V、4.6V，放电截止电压为2.75V。电池类型为叠片的5Ah软包电池。实验结果简单整理如下:
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
电压 (V) 4.2V3.2 4.3V
4.4V3.0 4.5V
2.8 4.6V
2.6
-20020406080100120140160180
比容量 (mAh/g)
图1 5Ah RM-5锂离子电池不同电压范围下1C放电曲线
表1 5Ah RM-5锂离子电池不同电压范围下1C放电比容量
电压范围 2.75-4.2V 2.75-4.3V 2.75-4.4V 2.75-4.5V 2.75-4.6V 1C放电比容量
mAh/g 117.3 127.7 146.6 157 168.2
从上图1和表1可以看出，不同电压范围下1C 3.6V放电平台差不多，高电压下电池极化电压很大。
180
160
140
120
100
80
10# 2.75-4.6V
6# 2.75-4.5V放电比容量 (mAh/g)60
5#2.75-4.4V
1# 2.75-4.3V40
8# 2.75-4.2V
20
-1000100200300400500600700
循环次数 (次)
图2 5Ah RM-5锂离子电池不同电压范围下1C循环曲线
(深圳新宙邦4.35-4.4V LBC3045C型号电解液)
表2 5Ah RM-5锂离子电池不同电压范围下不同循环次数1C容量对比 循环2.75-4.6V 2.75-4.5V2.75-4.4V2.75-4.3V2.75-4.2V次数 放电比容量 放电比容量 放电比容量 放电比容量 放电比容量 1 171.5 138.6 128.6 108.4 112.5 50 156.8 150.2 137.5 119.8 113.9 100 90.8 154.2 140.3 121.1 116.7 150 157 146.6 126.1 117.9 200 144.2 141.7 123.5 115.9 250 133.1 146.5 125 114.3 300 123 144 125.8 115.2 350 111.4 143.8 125 114.3 400 103.3 142.8 124.8 119.1 450 95.6 142.9 123 113.4
500 84.4 138.5 131.3 550 139.1 121.2 600 137.9 121.1
从上图2和表2可以看出，4.5v~4.2v,在前150次循环，电池的放电容量都是呈反常的上升趋势，第150次的放电比容量达到最高，分别为157 mAh/g、146.6 mAh/g、127 mAh/g，117.9 mAh/g。在4.2-4.5V充电电压下，随着循环次数增加,电池放电容量逐渐增大，到第150次循环左右，放电容量达到最大值。但4.6V和4.5V循环稳定性不好，4.2V、 4.3V、4.4V循环稳定性较好，4.6V循环100次容量保持率仅为52.94%，4.5V循环500次容量保持率仅为60.89%，这可能是因为电解液不耐高电压，在4.6V和4.5V发生了分解。
从目前循环到650-700次的实验数据可看出:采用现有商业化电解液，在充电截止电压?4.4V时，富锂锰基正极材料电池的的循环曲线是平稳的。
材料配比参数:
正极料 RM-5:SP:PVDF=93:3:4
负极料C:SP:CMC:SBR=94.5:1:1.7:2.8
RM-5的克比容量计算:4.2V下 按照120毫安时每克计; 4.6V下按照145-150毫安时每克计算相应的负极活性物量。
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