×

QQ登录

只需一步,快速开始

锂电中集流体的基本常识

标签: 暂无标签
1号意见: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。
2号意见:
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,形成锂铝合金好像是,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。
3号意见:
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。另有文献从晶格结构分析并实验证明了Al的不可逆脱嵌容量也远大于Cu。
4号意见:
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。
5号意见:1.首先要清楚正极集流体要符合什么要求
密度低轻量化,导电好抗氧化,质地软易延展,来源广价格低
2.铝箔、钢箔对比
1)有人研究过钢箔,但实际使用会发现薄膜化难度较大!这个物理加工问题就直接制约了钢箔的使用,就更不用说其他问题了
2)铝密度远低于铁
3)铝导热导电远强于铁
4)就连化学特性方面,铝表面的约为50埃的保护膜,都要优于铁的疏松氧化膜层
5)价格……
综上所述,无论物料制造、保存、使用效果、价格等,可以说铝箔是优于钢箔N个数量级,
总结:集流体要求:嵌锂能量低,化学性能稳定,循环性能好,能够降低材料的极化作用!定义:
电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出,因此集流体应与活性物质充分接触,并且内阻应尽可能小为佳!
对于正极材料的选择:需要在电压升高(充电)的过程中,极化反应弱,脱锂能力强,嵌锂能力低,结构稳定的材料;电压降低(放电)的过程中,嵌锂能力弱!
备注:(1)
对于全电池,充电过程,正极脱锂,同时失去电子,锂离子和电子迁移到负极,相应的,负极得到电子,发生嵌锂过程。
(2)
对于半电池,我们研究的材料,不论正极材料还是负极材料,在电池中都是阴极(正极),锂片是阳极(负极)。充电过程,阴极脱锂,阳极嵌锂,这个没有疑问。


Material@1219

写了 63 篇文章,拥有财富 119,被 5 人关注

材料人网--https://www.cailiaoren.com/
分享分享 分享淘帖 反对反对
回复

使用道具

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册 人人连接登陆
B Color Link Quote Code Smilies

成为第一个吐槽的人

小黑屋|材料人论坛 | 京ICP备16046932号-2/京公网安备11010802029412
Powered by Discuz! X3.2  © 2001-2017 Comsenz Inc.
返回顶部