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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 » 请教：关于锂电集流体
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zhthua513

银虫 (小有名气)

[交流] 请教：关于锂电集流体

为什么正负极采用不同的集流体？
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1楼 2008-08-02 17:25:41
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smg002

铜虫 (小有名气)
★ ★ ★
magicpopo(金币+3,VIP+0):多谢解答！
正負極一般情況下采用不同的集流體，這是由于正負極充放電過程中不同的點位條件決定的。
    铝一般情况下不能作为负极集流体，原因为：
铝在低点为下会和LI发生反应生成LIAL合金。
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Capenergy
3楼2008-08-04 22:59:03
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smg002

铜虫 (小有名气)
值得注意的是，只有高纯度的铝（也就是说高成分的铝）适合用来作为正极集流体，因为铝能在空气或者中性环境中形成一层致密的氧化物，该层氧化物属于绝缘体，由于十分薄，可以通过隧道效应实现导电；若氧化层较厚，则可能铝的导电性不佳甚至绝缘；该层氧化膜可以保证在较高电位下不发生强烈的腐蚀，但是并不能杜绝点蚀的发生，发生点腐的情况如下：
1、过充时容易发生点蚀；
2、电解液中的溶剂其电解质盐，主要是涉及到电解质盐与溶剂以及铝表面生成的保护膜的稳定性问题；
3、聚合物电解质体系中，由于电流在界面的分布不均匀构成的电化学反应；
4、充电过程中不可避免的出现微观程度上的局部点蚀；
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Capenergy
4楼2008-08-04 23:08:03
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smg002

铜虫 (小有名气)
而作为负极集流体的铜箔，相对这些因素就简单一些；
铜箔作为正极集流体的话，充电过程中，铜会优先于锂离子发生电化学反应，这样就变成镀铜反应了。

负极使用过的集流体包括铜箔、铜网、不锈钢网和一些其他的金属网；
cu→cu++e这个反应发生在0.512V（相对于标准氢电极）或者3.566V（相对于LI/LI+电极），而负极在放电后期（尤其是磷酸铁锂电池会低于1.5V），因此应当防止过放电，一般而言，放电电压应控制在2.5V以上，否则容易造成铜的溶解，引起环境开裂。

————以上引自《锂离子二次电池》P317-P318
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Capenergy
5楼2008-08-04 23:13:21
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