锂电池的电极反应主要包括哪些?
来源:宝鄂实业
2019-08-21 22:21
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锂电池的电极反应主要包括哪些
电池中电极过程一般包括溶液相中离子的传输,电极中离子的传输,电极中电子的传导,电荷转移,双电层或空问电荷层充放电,溶剂、电解质中阴阳离子,气相反应物或产物的吸附脱附,新相成核长大,与电化学反应耦合的化学反应,体积变化,吸放热等过程。这些过程有些同时进行,有些先后发生。
电极过程的驱动力包括电化学势、化学势、浓度梯度、电场梯度、温度梯度。
分清两电极和三电极
电化学测量一般采用两电极电池或三电极电池,较少使用四电极电池。
两电极
两电极由研究电极(W),亦称之为工作电极和辅助电极(C),亦称之为对电极组成。锂电池的研究中多数为两电极电池,两电极电池测量的电压是正极电势与负极电势之差,无法单独获得其中正极或负极的电势及其电极过程动力学信息。
三电极
三电极电池包括,W和C分别是工作电极和对电极,R是参比电极。W和C之间通过极化电流,实现电极的极化。W和R之间通过极小的电流,用于测量工作电极的电势。
通过三电极电池,可以专门研究工作电极的电极过程动力学。
电极过程一般情况下包括下列基本过程或步骤:
1、电化学反应过程:在电极/溶液界面上得到或失去电子生成反应产物的过程,即电荷转移过程。
2、传质过程:反应物向电极表面或内部传递或反应产物自电极内部或表面向溶液中或向电极内部的传递过程(扩散和迁移)。
3、电极界面处靠近电解液一侧的双电层以及靠近电极内一侧的空间电荷层的充放电过程。
4、溶液中离子的电迁移或电子导体、电极内电子的导电过程。
电池中电极过程一般包括溶液相中离子的传输,电极中离子的传输,电极中电子的传导,电荷转移,双电层或空问电荷层充放电,溶剂、电解质中阴阳离子,气相反应物或产物的吸附脱附,新相成核长大,与电化学反应耦合的化学反应,体积变化,吸放热等过程。这些过程有些同时进行,有些先后发生。
电极过程的驱动力包括电化学势、化学势、浓度梯度、电场梯度、温度梯度。
分清两电极和三电极
电化学测量一般采用两电极电池或三电极电池,较少使用四电极电池。
两电极
两电极由研究电极(W),亦称之为工作电极和辅助电极(C),亦称之为对电极组成。锂电池的研究中多数为两电极电池,两电极电池测量的电压是正极电势与负极电势之差,无法单独获得其中正极或负极的电势及其电极过程动力学信息。
三电极
三电极电池包括,W和C分别是工作电极和对电极,R是参比电极。W和C之间通过极化电流,实现电极的极化。W和R之间通过极小的电流,用于测量工作电极的电势。
通过三电极电池,可以专门研究工作电极的电极过程动力学。
电极过程一般情况下包括下列基本过程或步骤:
1、电化学反应过程:在电极/溶液界面上得到或失去电子生成反应产物的过程,即电荷转移过程。
2、传质过程:反应物向电极表面或内部传递或反应产物自电极内部或表面向溶液中或向电极内部的传递过程(扩散和迁移)。
3、电极界面处靠近电解液一侧的双电层以及靠近电极内一侧的空间电荷层的充放电过程。
4、溶液中离子的电迁移或电子导体、电极内电子的导电过程。