电池为什么负极用铜箔，正极用铝箔？

☆一是铜铝箔导电性好，质地软，价格廉价。

 

咱们都知道，锂电池作业原理是将化学能转化为电能的一种电化学设备，那么在这个过程中，咱们需求一种介质把化学能转化的电能传递出来，这里就需求导电的资料。而在普通材猜中，金属资料是导电性最好的资料而在金属资料里价格廉价导电性又好的便是铜箔和铝箔。一起，在锂电池中，咱们主要有卷绕和叠片两种加工方法。相关于卷绕来说，需求用于制备电池的极片具有必定的柔软性，才能确保极片在卷绕时不发生脆断等问题，而金属材猜中，铜铝箔也是质地较软的金属。最后便是考虑电池制备本钱，相对来说，铜铝箔价格相对廉价，世界上铜和铝元素资源丰富。

 

☆二是铜铝箔在空气中也相对比较安稳。

 

铝很简单跟空气中的氧气发生化学反响，在铝外表层生成一层细密的氧化膜，阻挠铝的进一步反响，而这层很薄的氧化膜在电解液中对铝也有必定的维护效果。铜在空气中自身比较安稳，在枯燥的空气中根本不反响。

 

☆三是锂电池正负极电位决议正极用铝箔，负极用铜箔，而非反过来。

 

正极电位高，铜箔在高电位下很简单被氧化，而铝的氧化电位高，且铝箔表层有细密的氧化膜，对内部的铝也有较好的维护效果。选用两者做集流体都是因为两者导电性好，质地比较软（或许这也会有利于粘结），也相对常见比较廉价，一起两者外表都能构成一层氧化物维护膜。

 

一、金属铝的晶格八面体空隙巨细与Li 巨细附近，极易与Li构成金属间隙化合物，Li 和Al不仅构成了化学式为LiAl的合金，还有或许构成了Li3Al2或Li4Al3。因为金属Al与Li 反响的高生动性，使金属Al耗费了大量的Li ，自身的结构和形状也遭到损坏，故不能作为锂离子电池负极的集流体；而Cu在电池充放电过程中，只要很少的嵌锂容量，而且坚持了结构和电化学功能的安稳，可作为锂离子电池负极的集流体；Cu箔在3.75V时，极化电流开始显着增大，而且呈直线上升，氧化加剧，标明Cu在此电位下开始不安稳；而铝箔在整个极化电位区间，极化电流较小，而且安稳，没有观察到显着腐蚀现象的发生，坚持了电化学功能的安稳。因为在锂离子电池正极电位区间， Al的嵌锂容量较小，而且可以坚持电化学安稳，适协作锂离子电池的正极集流体。

 

二、铜/镍外表氧化层属于半导体，电子导通，氧化层太厚，阻抗较大；而铝外表氧化层氧化铝属绝缘体，氧化层不能导电，但因为其很薄，通过隧道效应完成电子电导，若氧化层较厚，铝箔导电性级差，甚至绝缘。一般集流体在运用前最好要通过外表清洗，一方面洗去油污，一起可除掉厚氧化层。

 

三、正极电位高，铝薄氧化层非常细密，可避免集流体氧化。而铜/镍箔氧化层较疏松些，为避免其氧化，电位比较低较好，一起Li难与Cu/镍在低电位下构成嵌锂合金，但是若铜/镍外表大量氧化，在稍高电位下Li会与氧化铜/镍发生嵌锂发应。而铝箔不能用作负极，低电位下会发生LiAl合金化。

 

四、集流体要求成分纯。Al的成分不纯会导致外表膜不细密而发生点腐蚀，更甚因为外表膜的损坏导致生成LiAl合金。