锂离子电池电压的形成原理有哪些

　　全电池化成时会消耗掉从正极脱嵌的锂离子，如果我们可以让负极单独化成，待负极形成 SEI 膜后再与正极装配，这样就可以避免化成对正极锂离子的损耗，并大幅提升全电池的首次效率及容量

　　对于各家材料厂而言，需要用一个统一且简单的方法来对其开发的材料进行测试；对于一些电池厂而言，在新购入的正负极材料进行批量投产前，用快速的方法对其性能进行评估也很有必要。为了达到这些目的，制作半电池就成了大家的不二选择。

　　那什么是半电池呢？对于锂电行业的半电池而言，正极为待测试材料，如钴酸锂、磷酸铁锂、三元、石墨、中间相碳微球等；负极则统一为金属锂片。半电池的电解液和隔膜与全电池类似。以下是一个半电池照片：接下来就有两个问题产生了：

　　1）对于全电池而言，石墨、中间相碳微球等都是做负极的，为什么在半电池中，这些材料成了正极？

　　2）为什么半电池负极统一为金属锂片而非其它材料？下面先来看第一个问题。对于电池体系而言，决定谁是正负极的因素是发生反应时电压的相对高低：电压更高的一极才是电池的正极。以石墨半电池为例，锂离子在石墨中嵌入和脱嵌的电压（约 0.2V）要高于锂离子得电子后形成金属锂的电压（0V），因而石墨在与金属锂片组成的半电池中做正极，而金属锂片是负极。为什么半电池一定要用金属锂片做另外一极呢？依小编来看，主要原因有三个：

　　1）锂单质更容易制备，且测试各种材料都使用锂单质做负极，便于不同材料、不同厂商之间的对比；

　　2）锂单质可以提供锂源，这对于制作石墨、中间相这些没有锂源的材料的半电池而言，是必不可少的要求；

　　3）锂离子电池与其“前辈”锂电池一脉相承，而锂电池就是用金属锂片做负极，二者存在着一定的继承关系。了解完了半电池的构成，我们再来看一看半电池的充放电特性。下面是一个钴酸锂为正极、锂片为负极的半电池的首次充放电曲线：