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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)
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10楼: Originally posted by kangxu at 2015-02-11 13:16:24
大多数活泼金属（铝，锂，铁等等）表面都有一层原生氧化物膜，厚度在几个纳米以内，电子可轻易透过。一般只有贵金属（金，铂，钯等等）表面才会无氧化层。...

既然电子可以透过氧化铝的氧化膜层，那铝的活泼性比铜大，在充电过程中，应该更容易被氧化啊？
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11楼2015-02-11 13:48:48
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kangxu

新虫 (小有名气)
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11楼: Originally posted by wkf1234 at 2015-02-11 13:48:48
既然电子可以透过氧化铝的氧化膜层，那铝的活泼性比铜大，在充电过程中，应该更容易被氧化啊？...

问得很好。好像电池界专门论述这个问题的很少。金属腐蚀和保护里有相关基础理论。
简单说，电子透过只是氧化的必要条件之一。铝集流体在电解液中首次充电时表面经过很复杂的变化。首先如果锂盐是LiPF6，表面的氧化铝会部分重整为致密的氟化铝。其次表层下的单质铝会有氧化的倾向（特别是在原来原生氧化层的缺陷处）。新生成的氟化铝不允许铝三价离子通过，于是上面的氧化过程只进行了表面数个原子层厚度就停止。
与此相对的是LiTFSI，由于三价铝可以源源不断地进入溶液，上述氧化过程也就不断进行，直至铝集流体被完全腐蚀。
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12楼2015-02-15 09:54:49
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Tony-Yang

金虫 (正式写手)

就叫我雷锋吧
★
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9楼: Originally posted by wkf1234 at 2015-02-11 12:46:56
氧化铝是不导电的吧？那怎么还做集流体呢？活性物质的电子能通过这层氧化铝膜传电吗？...

氧化铝层很薄，具体厚度不记得了，好像是在20到30纳米以下是OK的，电子通过隧道效应可以传过去
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美其名曰：搞科研的
13楼2015-03-06 15:53:05
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Tony-Yang

金虫 (正式写手)

就叫我雷锋吧
引用回帖:
9楼: Originally posted by wkf1234 at 2015-02-11 12:46:56
氧化铝是不导电的吧？那怎么还做集流体呢？活性物质的电子能通过这层氧化铝膜传电吗？...

氧化铝层很薄，具体厚度不记得了，好像是在20到30纳米以下是OK的，电子通过隧道效应可以传过去
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美其名曰：搞科研的
14楼2015-03-06 15:53:27
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ywuweizi

版主 (著名写手)
★
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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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15楼2017-02-10 11:24:01
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qinbsh

木虫 (正式写手)
★
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送红花一朵
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6楼: Originally posted by w5612659212 at 2015-02-09 09:55:38
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 ...

这位仁兄讲的真是精辟啊，受教了！

我有一个问题，为什么Al被氧化的过程中形成致密的Al2O3就不会被继续氧化了，这个在Al的表面本来就有啊。在给电池施加电流充电电压升高的过程中，表面的氧化膜是如何阻止内层的铝被氧化的？
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业精于勤，而荒于嬉
16楼2017-09-14 03:41:12
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qinbsh

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
12楼: Originally posted by kangxu at 2015-02-15 09:54:49
问得很好。好像电池界专门论述这个问题的很少。金属腐蚀和保护里有相关基础理论。
简单说，电子透过只是氧化的必要条件之一。铝集流体在电解液中首次充电时表面经过很复杂的变化。首先如果锂盐是LiPF6，表面的氧化 ...

膜拜啊。。。阁下不会就是锂电池界传说中的 Kang Xu吧
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业精于勤，而荒于嬉
17楼2017-09-14 03:44:06
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forLC

禁虫 (小有名气)
本帖内容被屏蔽
18楼2017-09-14 11:42:59
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