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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 » 从电化学原理分析锂离子电池为什么要先充电后才能放电？
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gtyse37

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momo悄悄

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1楼 2012-04-29 20:45:17
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wgj

铁杆木虫 (职业作家)
LiCoO2<->Li(1-x)CoO2+ xLi+ + xe
这个反应向哪边进行，要看两边物质的浓度，平衡的时候是正向和反向反应速度相当，浓度保持平衡不再变化，而电池装配开始时正极是以LiCoO2形式存在，上述反应向右进行的速度远大于向左，此时的电位为极化电位，即非平衡电位。
负极的反应道理相同。
在放电过程中，正极和负极的极化电位是逐渐变化的（当然是随着反应物和产物的浓度变化而变化的，根据能斯特方程），正极电位逐渐变负，负极电位逐渐变正，二者差值即为放电电压，会逐渐变小。
充电时正负极的极化电位的变化与放电过程正好相反，所以充电时电压会越来越高。
所以，无论在充电还是在放电过程中，电极电位都是极化电位而非平衡电位，电压也非理论电动势，而是一直在变化，只是在一定的范围内其变化值不大，也就是我们常说的放电平台。
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24楼2012-05-01 00:40:28
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东二314

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gtyse37: 金币+1, 谢谢回复！ 2012-04-29 22:47:57
seagrove: 金币+2, 应助积极 2012-04-29 23:04:31
楼主记得标准电位么？说的例子好像是标准电位而非平衡电位哦。非标准状况下，电池的开路电位未必正好标准电位，比如，刚刚做好的电池，电位一般都是二点多，并不到三点多的平衡电位的，也就是说，刚装好的电池本身就处在放电态。所以要先充电的。
当然，这个仅仅是锂电的例子，如果是铅酸的话，即可以装成荷电态的电池，也可以装电池后再充电。
干电池等其他电池也各自有各自的初始状态。
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2楼2012-04-29 22:26:00
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gtyse37

禁虫 (正式写手)
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3楼2012-04-29 22:47:41
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东二314

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
gtyse37: 金币+3, ★有帮助, 谢谢回复！ 2012-04-30 09:03:50
仅仅在测量电池电压的时候，基本可以忽略过电位和电池内阻。
“一般性的原理上的原因”，还是不明白你想问什么？
不过感觉你问的还是浓度影响电位的问题。
合成的钴酸锂，是富锂离子态，即所谓的放电态，所以刚装的钴酸锂电池电位较低，要先充电，充电意味着锂离子从钴酸锂的脱出，或者意味着氧化，正极电位升高。
负极的石墨，在刚装好的电池里面，是缺锂状态，即放电态，充电可以使锂嵌入，即还原，负极电位降低。
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4楼2012-04-30 00:28:17
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