下圖是不同溫度下G/Li電池的CV曲線。
從圖(a)可知,60℃時,正掃過程中,以LiODFB電池為例,當從高電位 1.2V掃至0.71V,開始出現緩慢增加的峰,參考文獻以及G/Li電池的反應機理, 此峰是不可逆的氧化還原反應,對應石墨電極表面SEI膜的形成。繼續掃描至 0.25V,電流開始快速增加,此時有大量的嵌鋰反應,在0.2V-0V之間沒有明顯的峰值,可見嵌鋰過程是隨著電位降低而漸漸進行的,并不像其它電極材料具有 嵌鋰的電壓峰值。且石墨的對鋰電位很低,設置的電位偏低,會導致析出鋰枝晶, 枝晶可能刺穿隔膜,對電池造成危害。反掃過程中,在0.29V左右(理論值為 0.2V)有明顯的氧化峰,此時Li+從石墨中脫出。對比LiODFB與LiPF6電池的首次CV曲線可知,LiPF6電池的脫嵌鋰電位較LiODFB電池偏小,更接近理論值,因此LiODFB電池極化偏大,首次可逆性差。
從圖(b)可知,-20℃下電池的掃描曲線和60℃基本相同,但是-20℃的電池的還原峰氧化峰的面積明顯小于60℃的,因此-20℃時電池脫嵌鋰的容量小于 60℃的。在-20℃LiODFB電解液的電導率優于LiPF6電解液,因此LiPF6電池極化偏大,可逆性較差。
G/Li電池:
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀70年代時,M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對環境要求非常高。隨著科學技術的發展,鋰電池已經成為了主流。
鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰,并且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生,其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制,只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。