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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 » 锂离子电池集流体
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wkf1234

铁杆木虫 (正式写手)

[交流] 锂离子电池集流体已有5人参与

请教，锂离子电池中使用铜箔作为负极的集流体，铝箔作为正极的集流体，能反着使用吗？如果负极使用铝箔作为集流体，正极使用铜箔作为集流体，会怎样？
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1楼2015-02-07 20:20:26
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w5612659212

铁虫 (初入文坛)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
wkf1234: 金币+5, 很详细 2015-02-10 18:00:19
AL不能做负极集流体，因为是嵌锂活性的，Cu是非活性的。
Cu不能做正极集流体，因为充电过程中会氧化。
一般情况下锂电池正极用铝箔，负极石墨电极用铜箔。因为铝在低电位下会嵌锂，形成锂铝合金，不宜做负极集流体；不过要是负极电池较高的话可以用铝箔，比如如果选择钛酸锂为负极材料就可以用铝箔；
铜在高电位下会氧化，不宜做正极集流体。
作为锂电池负极集流体材料，必须满足在充电过程中，集流体与锂离子不发生反应，并尽量多的满足锂离子的可逆脱嵌。铜箔作为电池负极集流体时，由于一定温度下其与锂无合金相存在，理论上不会形成金属间化合物，因此可以作为锂电池的负极集流体；与此对应的铝箔由于其与Li有可能形成金属间化合物，造成不可逆损失，从而影响电池的容量发挥，因此不能作为电池的负极集流体使用。
作为锂电池正极集流体，必须保证材料在电池循环过程中的电化学稳定性，磷酸铁锂电池工作电压，即铁与锂的氧化还原电位差在3.4V左右，而一价铜的氧化还原电位为0.184V，铝的氧化还原电位为-0.166V，均低于3.4V
，理论上都会发生氧化反应，但Al在被氧化时，容易在其表面形成一层致密的Al2O3膜，从而阻碍Al继续被氧化；而Cu在被氧化时，没有类似的钝化作用。因此铝箔可以作为正极集流体。
  由于金属Al的晶格八面体空隙大小与Li+半径大小相近,Li+较易嵌入Al晶格中,作为石墨负极的集流体时,有很高的嵌锂容量及不可逆容量损失,并伴随有物理形态的变化;而Cu作为石墨负极的集流体时,只有较少的嵌锂容量,故Cu适合作负极的集流体。在正极的工作电压区间,Al作LiCoO2正极集流体,具有电化学性能稳定且嵌脱锂容量低的特点
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qinbsh
求女友--
6楼2015-02-09 09:55:38
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渡海浮囊

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
集流体可能参加反应，就看你用的电压窗口是多少了

[ 发自小木虫客户端 ]
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2楼2015-02-08 08:40:35
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阿Q~~

至尊木虫 (文坛精英)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
路过的看了一下，帮顶~~~~~~~~~~~~~~~~~~
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自强不息，厚德载物；独立精神，自由思想。
3楼2015-02-08 09:14:21
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qq394871254

金虫 (正式写手)

院士
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
都可以  在2-4.2V 之间 没有问题
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4楼2015-02-08 14:07:45
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