鋰電池負極用銅箔,正極用鋁箔的原因你知道嗎?
在鋰電池中,負極用銅箔,正極用鋁箔的主要原因是它們的物理和化學性質。為了保證集流體在電池內部穩定性,二者純度都要求在98%以上。鋰離子電池的正極為什么用鋁箔,而負極用銅箔?接下來小編就來告訴你。
原因有以下四點:
一、物理化學性質不同
銅箔具有良好的導電性和導熱性,能夠有效地提高電池的能量密度和充放電效率。此外,銅箔還具有較好的機械強度和柔韌性,能夠滿足電池在充放電過程中的變形和膨脹要求。
在化學性質方面,主要是因為銅箔在電化學反應中能夠提供穩定的電極電位,從而保證電池的穩定性和安全性。此外,銅箔還能夠與負極材料形成良好的接觸,提高電池的充放電效率。
鋁箔則具有較高的比強度和較好的延展性,能夠滿足電池在充放電過程中的膨脹和收縮要求。此外,鋁箔還具有較好的耐腐蝕性和抗氧化性,能夠提高電池的使用壽命。
在化學性質方面,主要是因為鋁箔在電化學反應中能夠提供較高的電極電位,從而提高電池的能量密度和充放電效率。此外,鋁箔還能夠與正極材料形成良好的接觸,提高電池的充放電效率。
二、導電性好,質地柔軟,價格便宜
鋰電池工作原理是將化學能轉化為電能的一種電化學裝置,那么在這個過程中,我們需要一種介質把化學能轉化的電能傳遞出來,這里就需要導電的材料。而在普通材料中,金屬材料是導電性材料而在金屬材料里價格便宜導電性又好的就是銅箔和鋁箔。同時,在鋰電池中,我們主要有卷繞和疊片兩種加工方式。相對于卷繞來說,需要用于制備電池的極片具有一定的柔軟性,才能保證極片在卷繞時不發生脆斷等問題,而金屬材料中,銅鋁箔也是質地較軟的金屬。最后就是考慮電池制備成本,相對來說,銅鋁箔價格相對便宜,世界上銅和鋁元素資源豐富。
三、銅鋁箔在空氣中相對穩定
鋁很容易跟空氣中的氧氣發生化學反應,在鋁表面層生成一層致密的氧化膜,阻止鋁的進一步反應,而這層很薄的氧化膜在電解液中對鋁也有一定的保護作用。銅在空氣中本身比較穩定,在干燥的空氣中基本不反應。
四、電極電位不同
鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔,負極用銅箔。正極電位高,銅箔在高電位下很容易被氧化,而鋁的氧化電位高,且鋁箔表層有致密的氧化膜,對內部的鋁也有較好的保護作用。采用兩者做集流體都是因為兩者導電性好,質地比較軟(可能這也會有利于粘結),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。
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