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zhangj199305新虫 (小有名气)
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说capacity 会随着current density 增大而降低？ 已有6人参与
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电化学初学者，有一问题向各位请教一下： 最近在一篇Goodenough文章中看到这么一个结论，说随着current density的提高，电池的capacity会随之下降。 按照文中解释是说，当外电路的electronic current density 较小时，可以与电池内部的ionic current density达到平衡，但是当ionic current density 到达极限时，增大electronic current density之后，capacity就会降低。我不是很能够理解他的capacity是根据什么来算的？ 原文如下： ”capacity decreases with the rate of charge or discharge, i.e. the magnitude of the electronic current in the external circuit, which must be matched by the internal ionic current within the battery. Since the ionic current density of the electrolyte and electrodes, including the rate of ion transfer across the electrode/electrolyte interface, is much smaller than the electronic current density, the electrodes and electrolyte have a large surface are and a small thickness. Nevertheless, at high current densities, the ionic motion within an electrode and/or across an electrode/electrolyte interface is too slow for the charge distribution to reach equilibrium, which is why the reversible capacity decreases with increasing current density in battey. -- Chem. Mater., Vol. 22, No. 3, 2010 (Challenges for rechargeable batteries) |
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我认为这段话是在解释电池驱动电路的“速率控制步骤”或“木桶短板理论”。相对于外电路而言，电池内部的电流反应是控制步骤，电池内部的电化学反应可以分为五步，其中文中说的电极/电解液界面处进行的是应该是指“氧化还原”亦即“电荷转移”过程，这个过程在五步中是最慢的，是电池内部乃至整个电路的控制步骤和短板。电流越大前一步的产物在这一步的反应端积聚越多，该步无法达到平衡状态，导致极化增大直至达到充放电的截止电位，结果体现为电池放出的电量降低。 发自小木虫Android客户端 |
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life.oasis6楼2017-04-04 19:02:54
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