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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 » 电化基础 » 电池负极中嵌入正离子，电势为什么是降低的？
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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。
1楼 2012-05-28 20:51:25
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geejee

至尊木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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
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4楼2012-05-31 15:55:00
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douzier

金虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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 ]
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2楼2012-05-29 08:07:48
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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
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。
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hangon
6楼2012-06-01 15:41:41
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zerglsc

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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。
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7楼2012-06-01 23:29:00
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