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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 法拉第电容或准电容在组装成电容器时两电极如何处理
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xuwangri

木虫 (正式写手)

[交流] 法拉第电容或准电容在组装成电容器时两电极如何处理

有个问题困惑我好久了,特向大家请教!
我们知道双电层电容器,阴\阳极是同种材料,电极表面没有氧化还原反应,只是正负电荷的吸附.
那么例如氧化钌这种准电容是利用氧化还原过程充放电,那么正负极在组装成电容器前如果是一样的状态(或氧化态或还原态).假设初始两极都是氧化态,第一次充放电时正极已是氧化态,其进一步失去电子必然是发生析氧反应(假设是硫酸电解质);同理,假设初始两极都是还原态,第一次充放电时负极已是还原态,其进一步得到电子必然是发生析氢反应.
我的理解对吗?该如何解决呢?
如果初始用还原态的正极和氧化态的负极,在材料制备和组装过程中又如何防止可能材料氧化还原状态不发生变化呢?
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1楼 2009-05-30 14:06:15
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yaoc711

新虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
fafa_du(金币+1,VIP+0):感谢参与 6-19 06:51
xuwangri(金币+10,VIP+0):谢谢!希望有做氧化物,例如氧化钌、氧化锰的也给个解释。 6-19 09:09
对于聚合物制备的超电容器基本原理如下：
常用电化学氧化法制备出电极材料，此时电极上的物质处于中间氧化态（半氧化态）。第一次充电阳极氧化成全氧化态，阴极还原成全还原态，放电时回到半氧化态。
至于你所说的金属氧化物材料我想原理也应该是一样的
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10楼2009-06-18 22:03:30
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haifei1010

金虫 (小有名气)

思考

★
fafa_du(金币+1,VIP+0):感谢参与 6-19 06:50
你是按你的逻辑去理解的，电容器原本是双电层电容器，说白了就是正负电荷分开贮存于正负极，局限是容量小。
现在所谓的超级电容器（当然有很多种说法）其实是在双电层电容器的基础上出现氧化还原，这样容量必然大增。
至于你考虑的这个问题，看待的角度应该说是好的，但不适合科研实际应用，我建议你看看相关文献尤其是关于电容器综述方面的 。
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交流＝效率
2楼2009-05-30 18:19:13
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xuwangri

木虫 (正式写手)

法拉第电容不是利用氧化还原可拟的特性吗

谢谢2楼的回答.为什么"不适合科研实际应用"呢?
我是在想开发氧化物或其他利用氧化还原可拟特性的电容器,在组装时使用第一次是否会遇到我说的问题,这是个很实际的问题,当然这对于科研可能没用,但对于应用还是需要考虑的,现实的问题.也许是我哪理解的有问题?帮忙扫一下盲!
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3楼2009-05-31 08:45:52
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xuwangri

木虫 (正式写手)
兄弟们顶一下啊
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4楼2009-06-03 16:00:01
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xuwangri

木虫 (正式写手)

期待你的帮助

期待你的讨论,谢谢了
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5楼2009-06-06 08:02:19
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xuwangri

木虫 (正式写手)
大家对这个问题不感兴趣吗?
是否可以用不对称电极解决呢?正极用氧化物,负极活性碳?
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6楼2009-06-18 07:37:27
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wksduedu

银虫 (正式写手)
★
fafa_du(金币+1,VIP+0):感谢参与 6-19 06:52
我觉得楼主多虑了，因为你在充放电测试时，已经选择了充放电的电压窗口。在所选择的电化学窗口内，是不应该有析氢或析氧反应的。所以对此，不必多虑
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7楼2009-06-18 12:46:18
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xuwangri

木虫 (正式写手)
感谢楼上的回答!
但如果正负极都是使用氧化物的话,第一次使用的时候,正负极氧化物都是还原态的话,充电时正极成为氧化态,而负极已是还原态,那么负极得到的电子只能用来发生析氢反应了.以后使用倒是不存在这个问题了.我想知道这第一次充电过程是否会对电容器有影响,该如何解决?
双电层电容器(活性碳)是不存在这一问题的,因为主要是正负电荷的吸脱附.
准电容主要是利用可逆化学氧化还原反应.
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8楼2009-06-18 16:20:32
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wuyuanzou

金虫 (正式写手)
帮忙顶起来
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大家相互学习，共同进步，一起营造这美好的学术气氛，增强我们的专业知识
9楼2009-06-18 20:20:52
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