锂离子电池理论比容量计算方法

锂离子电池理论比容量

计算方法

Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

理论比容量计算方法：m A h/g 先从单位着手，mAh→Ah→A·s，也即电量单位：库伦（C或A·s）。

举例说明：Li

4.4Si；LiC

6

；

（1）计算Si的理论比容量：Li

4.4

Si；

1）取1molLi

4.4

Si，也即1mol的Si可嵌入4.4mol的Li；

2）计算4.4molLi所带的电量：

4.4mol×（6.02×1023）mol-1×1.602×10-19C=424337.76C（A·s）；

单位转换：424337.76×1000÷3600=117871.6mAh

3）理论比容量计算：117871.6mAh÷（1mol×28g/mol，1molSi的质量）=4209.7mAh/g。

（2）石墨理论比容量的计算：LiC

6

；

1）取1molLiC

6

，也即6mol的C可嵌入1mol的Li；

2）计算1molLi所带的电量：

1mol×（6.02×1023）mol-1×1.602×10-19C=96440.4C（A·s）；

单位转换：96440.4×1000÷3600=26789mAh

3）理论比容量计算：26789mAh÷（6mol×12g/mol，6molC的质量）

=372.07mAh/g。

金属的比容量计算方法：

1molAl在发生电化学反应的时候能够提供3mol电子

3mol电子携带的电量是3×96500＝289500C

将库仑单位转换为mAh单位，1C＝1000mAs＝1000/3600mAh

所以1molAl的容量就是289500/3.6＝80417mAh

比容量是80417/27＝2978mAh/g

锌：825mAh/g

镁：2219mAh/g