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LiFePO₄:从化学式算到理论比容量

这是一道可以直接在网页复算的计算例。我们指定 LiFePO4 和每化学式 1 个电子,计算活性物质本身的理论比容量;图中数值并非电池实测结果。

LiFePO4 的元素质量贡献横条图与单电子理论比容量公式:M=157.755 g/mol,Q=169.893 mAh/g。
原创计算图;使用站内 CIAAW 2024 简明原子量和 F=96485.33212 C/mol,假设每化学式转移 1 个电子。
  1. 输入化学式

    打开理论容量计算器,化学式填写 LiFePO4,注意 Li、Fe、P、O 的大小写。若想先看元素质量贡献,可在“分子量计算器”中输入同一化学式。

  2. 明确电子转移数

    本例把电子转移数 n 设为 1,再点击计算。n 是反应模型的输入假设,软件不会仅凭化学式判断可逆电子数;其他反应应按对应化学计量填写。

  3. 核对摩尔质量与公式

    M=6.94+55.845+30.974+4×15.999=157.755 g/mol。用 Q=nF/(3.6M),得到 169.893 mAh/g,通常可近似写为 170 mAh/g。

  4. 比较实验前先统一质量口径

    该值按纯 LiFePO4 活性物质质量归一化。若实验按整个电极、复合材料或电池总质量计算,应先统一分母,再比较容量。

核对结果

摩尔质量 M
157.755 g/mol
电子转移数 n
1 / formula unit
理论比容量 Q
169.893 mAh/g

结果怎么看

  • 以活性物质质量为分母,不能直接与整个电极或电池总质量归一化的容量混用。
  • 这是给定 n=1 的理论计算;可逆性、电压窗口、动力学及副反应仍需实验判断。

来源与示例文件