以石墨負極為例,電池的最佳存儲電壓是依據正極的活性物質來定的,比如:鈷酸鋰一般在3.86V左右、111的三元在3.65V,鐵鋰在3.2V,錳酸鋰在4.0V;
籠統來講,電壓越高,正負極的反應活性越強,副反應就會增多,所以高電壓一般不推薦;電壓越低,容量少,不利于長時間存儲,所以也不推薦;
為什么要選如上的電壓范圍呢,前三種材料是由反應平臺決定的,前三種材料在上述電壓位置反應峰面積最大,所以在這個電壓附近存儲是最穩定的,大家可以用循環伏安法來驗證;
錳酸鋰是個特例,為什么要選擇4.0V,主要是由錳酸鋰的特性決定的,這里指的錳酸鋰是尖晶石的,里面含有3價錳,會發生歧化反應,
我做過實驗,4.0V附近是最佳的存儲電壓,因為這個時候電壓不是很高,正極三價錳大部分轉化成了4價,歧化反應大大減少,從而出現在高壓4.0V存儲反而是最好的;
其實這四種材料,在相變平臺方面,除了鐵鋰是典型的兩相轉變外,其余幾種材料在充放電過程中相變均不明顯,并不是由一相轉化為另外一相,而是有兩相或者多相共存;
所以呢,鐵鋰的平臺也是很平很平的,因為平臺與相變焓是直接關聯的,有相變的地方就會有電壓平臺,而鐵鋰是兩相轉變,電壓平臺就很平;
其余三種材料相變均不是很明顯,沒有一個特定的相變平臺,但是還是存在相變,例如鈷酸鋰在鋰離子脫出時在3.86V左右有一個反應峰,被認為是相變平臺;
三元材料在3.65V左右有相變平臺,而尖晶石錳酸鋰材料會在4.05V、3.90V、3.0V左右出現相變平臺;在全電池里面可能會發生漂移。
總之,反應峰面積大的地方,存儲相對是要穩定一些,存儲時間也會長一些