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huagong07

木虫 (小有名气)

[交流] 电池负极中嵌入正离子,电势为什么是降低的?已有11人参与

电池负极中嵌入正离子,电势为什么是降低的。在传统电容器中,充电时带正电极板的电势高,带负电的电极电势低,所以我的感觉嵌入正离子,极板的电势应该是升高的呀。我的方向是锂离子电容器,即在锂电负极进行预嵌锂来降低负极电势。我不太明白这是为什么?
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不焦不燥。
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douzier

金虫 (正式写手)

★ ★ ★
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seagrove: 金币+2, 奖励应助 2012-06-01 11:14:11
锂离子嵌入负极时是在充电阶段,虽然锂离子带正电,但从外电路有源源不断的电子跑过来,除中和锂离子正电荷外还有余,so,电势会降低,最终达到与外电路负极的电势一样。

[ Last edited by douzier on 2012-5-29 at 08:09 ]
2楼2012-05-29 08:07:48
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geejee

至尊木虫 (正式写手)


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要分清电容器内部和外部电荷正负的区别。你所说的“传统电容器,充电时带正电极板电势高”,是因为充电时外加电压强行提高正极电势,使电容器正极内部电介质区富集了大量负电荷(负离子),当放电时电子通过外电路向高电势的正极移动,负电荷回到电介质中。如果考虑负极,正好相反,锂离子就是负极内部的正电荷,充电时向低电势的负极移动,不同的是充电时电子在负极穿过了界面与锂离子反应生成了锂金属,放电时金属锂放出电子变成锂离子回到电介质中。
不知道说的清不清楚
4楼2012-05-31 15:55:00
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zxw198612

铜虫 (正式写手)


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反正Li离子是杀进去了,到内部捣了一通又出来了
12楼2013-08-17 22:55:03
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普通回帖

ycavkkk10

金虫 (小有名气)

现在我们都一样
3楼2012-05-30 15:54:19
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fengqiu

金虫 (正式写手)

长见识了
5楼2012-06-01 14:36:36
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hangon

新虫 (小有名气)


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问题很好,这个问题还引出另外的问题,就是负极的锂离子和石墨到底谁得到了电子,现在普遍的说法是形成了LiC6,电子被石墨得到了,但是究竟是锂离子容易得到电子还是石墨碳环得到电子,个人认为还是锂离子,两种物质的电正性决定了得到电子的难易(有的时候一些最基本的原则性的东西,有的科研工作者花了大量的精力去论证了一个确实不好论证的东西,还得不到一个明确的结论,这个问题还是有争论的),所不同的是,从导电次序上来说,电子从导线到集流体,再到石墨,然后再到锂离子,锂离子在石墨环的中心被还原,貌似形成了LiC6。这个推理可以得到一个结论,就是锂和石墨各不相干,石墨依然保持了自己的导电特性,甚至因为金属锂的嵌入,导电性增强了,如果形成了LiC6化合物,无论如何,它的导电性会降低。
hangon
6楼2012-06-01 15:41:41
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zerglsc

木虫 (正式写手)


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我不太同意楼上的观点,如果是生成金属锂,那么对锂片电压应该是小于0,因为化学还原会负向极化,但事实上石墨嵌锂电位是大于0的。我同意你的电子到石墨的部分观点,但我认为当电子到达石墨环上,则会与环中心锂离子相互吸引,但锂离子仍保持离子特征,至于锂离子的嵌入确实是增强了材料的电子电导,这一点已经由EIS证实了,我认为正是由于相互吸引的作用而不是直接变成锂金属,因此电子仍有一定离域作用,实际上相当于石墨中自由电子数增加了。
7楼2012-06-01 23:29:00
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hangon

新虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
楼上,我喜欢辩论,辩论才能够发掘真相。
我想说的是,从电正性来说,毫无疑问锂离子更容易得到电子。如果锂离子还是以离子形态存在,那么毫无疑问因为正离子和负离子的吸引力会导致产物的导电能力下降。
还有,请问你能够分离出碳六的负离子吗?
我从来不迷信那些所谓的大牛。
我的一个没有学过化学的朋友,仅仅是对化学,对电池感兴趣,就根据那条最简单的对角线元素性质相近的观点得出磷元素应该也能够像石墨一样储存锂,并且验证了了,这就是黑磷储锂的由来,大牛们为什么没有发现?国外的混日子和走入误区的砖家一样很多。
hangon
8楼2012-06-02 12:30:26
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锅牛

金虫 (小有名气)


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关于电子在阳极传递这个问题也一直困惑了我很久,绝大数文献都倾向于认为Li+不会先于石墨得到电子,因为它会以离子形式“插入”石墨层间,而SEI膜不能传导电子,也就是说电子只能通过石墨基面进入石墨,那么电子经过石墨基面,应该也会在基面形成SEI膜,因为其具有和端面一样的成膜条件,这样在石墨基面电子传导的路径也会因为形成了SEI膜而被阻断,那电子又是如何传递给石墨的。
期待高手解答,小弟不胜感激!
9楼2012-06-05 19:55:54
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wgntr009

铜虫 (正式写手)

好问题,顶!
Anthingispossible
10楼2012-10-14 16:50:01
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