A. 鋰離子電池的正極為什麼用鋁箔,而負極用銅箔
1、銅鋁箔導電性好,質地軟,價格便宜。
2、銅鋁箔在空氣中也相對比較穩定。
3、鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔,負極用銅箔,而非反過來。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,且鋁箔表層有緻密的氧化膜,對內部的鋁也有較好的保護作用。
金屬鋁的晶格八面體空隙大小與Li 大小相近,極易與Li形成金屬間隙化合物,Li 和Al不僅形成了化學式為LiAl的合金,還有可能形成了Li₃Al₂或Li₄Al₃。
由於金屬Al與Li 反應的高活潑性,使金屬Al消耗了大量的Li ,本身的結構和形態也遭到破壞,故不能作為鋰離子電池負極的集流體;而Cu在電池充放電過程中,只有很少的嵌鋰容量,並且保持了結構和電化學性能的穩定,可作為鋰離子電池負極的集流體。
Cu箔在3.75V時,極化電流開始顯著增大,並且呈直線上升,氧化加劇,表明Cu在此電位下開始不穩定;而鋁箔在整個極化電位區間,極化電流較小,並且恆定。
沒有觀察到明顯腐蝕現象的發生,保持了電化學性能的穩定。由於在鋰離子電池正極電位區間, Al的嵌鋰容量較小,並且能夠保持電化學穩定,適合作鋰離子電池的正極集流體。
(1)電極鋁箔生產廢水擴展閱讀
鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液組成。充電時加在電池兩極的電勢迫使正極的嵌鋰化合物釋放出鋰離子, 通過隔膜後嵌入六方片層結構的石墨負極中; 放電時鋰離子則從片層結構的石墨中析出, 重新和正極的嵌鋰化合物結合, 鋰離子的移動產生了電流。
鋰離子電池的結構和充放電過程化學反應原理雖然很簡單, 然而在實際的商業化應用中需要考慮很多問題。例如, 正負極材料的導電性能、充放電電位、活性、脫插鋰的結構穩定性能、倍率性能和安全性能等, 以及電解液的穩定性、導電性和環境適應性等。
除上述因素外, 鋰離子電池的內阻必須足夠小, 只有這樣才能保證使用的可靠性和較長的循環壽命。這不僅取決於正負極活性, 而且與集流體有著相當大的關系。
鋰離子電池集流體的主要材料是金屬箔(如銅箔、鋁箔), 其功用是將電池活性物質產生的電流匯集起來, 以便形成較大的電流輸出,因此集流體應與活性物質充分接觸, 並且內阻應盡可能小,。
這也是鋰離子電池為什麼選用價格較高的銅箔和鋁箔的主要原因。銅箔具有良好的導電性、柔韌性和適中的電位,耐卷繞和輾壓, 生產技術較成熟, 因而成為鋰離子電池負極集流體的首選材料。
銅箔在鋰離子電池中既是負極活性材料的載體,又是負極電子的收集與傳導體, 因此對其有特殊的技術要求, 即必須具有良好的導電性, 表面能均勻地塗敷負極材料而不脫落, 並具有良好的耐蝕性。為了保證塗敷在電解銅箔上的負極材料不會脫落, 在制備時必須加入合適的粘結劑。
據塗布在線了解,目前常用的粘結劑為PVDF、PTFE、SBR、LA133等, 其粘結強度不僅取決於粘合劑本身的物理化學性能, 而且與銅箔的表面特性有很大關系。塗層的粘結強度足夠高時, 可防止充放電循環過程中負極的粉化脫落, 或因過度膨脹收縮而剝離基片, 降低循環容量保持率。
反之, 如果粘結強度達不到要求, 則隨著循環次數的增加, 因塗層剝離程度加重而使電池內阻抗不斷增大, 循環容量下降加劇。這就要求鋰離子電池用銅箔需要具有良好的親水性。
B. 鋁箔紙電極實驗
A、要連來通電路應將電源的正、負源極接入電路中,故A錯誤;
B、普通紙是絕緣體,所以此實驗普通紙代替鋁箔紙不能燃燒,故B錯誤;
C、鋁箔紙發熱並燃燒,發生了化學變化,故C錯誤;
D、鋁箔紙是導體,用它把電源正負極連接,由於電流熱效應而發熱.短路由於電流過大也會產生過多熱,故D正確.
故選D.
C. 電池為什麼鋁箔做正極,銅箔做負極
這個原因有很抄多。
首先,Al在負襲極地電位時會形成鋰鋁合金,也就是說Al在負極時會嵌鋰。同樣,Cu在正極,高電位會被氧化。所以選擇這兩種金屬主要考慮到其在不同電位的穩定性。
當然,也有一些金屬,比如Ti,既可以做正極集流體也可以作為負極集流體。但是Ti的成本是比較高的,也比較難以加工的很薄。
除了穩定性之外,還需要考慮到材料的電導率、是否能夠加工的較薄、以及力學強度、成本等因素。最終選擇了Cu和Al。
D. 鋰離子電池的正極為什麼用鋁箔,而負極用銅箔
原因有以下三點:
一是銅鋁箔導電性好,質地軟,價格便宜。我們都知道,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,那麼在這個過程中,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,金屬材料是導電性最好的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。相對於卷繞來說,需要用於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。最後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。
二是銅鋁箔在空氣中也相對比較穩定。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緻密的氧化膜,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,在乾燥的空氣中基本不反應。
三是鋰電池正負極電位決定正極用鋁箔,負極用銅箔,而非反過來。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,且鋁箔表層有緻密的氧化膜,對內部的鋁也有較好的保護作用。
E. 兩根鋁箔紙捲起來的小棒做電極放在水中做電路的圖
(1)當閉合開關時,鋁箔管中有電流通,則會看到鋁箔管運動,拿走磁體,再合上開關,則鋁箔管靜止不動;該實驗表明通電導體在磁場中受力的作用.
(2)通電導體的運動方向跟電流方向、磁感線方向有關,電流方向不變時,將磁極對調一下,即磁場方向與原來相反,再合上開關,會看到鋁箔管向相反的方向運動,該實驗表明通電導體受力方向與磁場方向有關.
(3)改變電源的正負極可以驗證通電導體在磁場中受力方向與電流方向的關系;
保持磁體的位置不變,改變電源的正負極,觀察鋁箔管的運動,如果鋁箔管運動的方向與原來方向相反,則通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關,否則無關.
(4)通電導體在磁場中受力的大小與導體中電流的大小以及磁場的強弱有關;
探究磁場中通電導線作用力大小與導線中電流的大小是否有關,可以在其他條件不變的情況下,添加一滑動變阻器來改變電路中的電流,通過改變滑片的位置改變電路電流的大小,從而觀察通電鋁箔管擺動的幅度.
故答案為:(1)鋁箔管運動;靜止不變;通電導體在磁場中受力的作用;(2)鋁箔管向相反的方向運動;通電導體受力方向與磁場方向有關;
(3)改變電源的正負極;保持磁體的位置不變,改變電源的正負極,觀察鋁箔管的運動,如果鋁箔管運動的方向與原來方向相反,則通電導體在磁場中受力方向與電流方向有關,否則無關.
(4)探究磁場中通電導線作用力大小與導線中電流的大小是否有關,可以在其他條件不變的情況下,添加一滑動變阻器來改變電路中的電流,通過改變滑片的位置改變電路電流的大小,從而觀察通電鋁箔管擺動的幅度.
F. 正負極的集流體分別用鋁箔和銅箔,有什麼特別的原因嗎
銅箔的氧化電位是3.30V,不適合作為正極的集流體,鋁箔的氧化電位1.39V,但是鋁比較特殊可以形成緻密氧化物組織其被腐蝕氧化,所以可以作為正極的集流體。
G. 為什麼鋁箔和負極短路產熱量最大
這個原因有抄很多。
首先,Al在負極地電位時會形成鋰鋁合金,也就是說Al在負極時會嵌鋰。同樣,Cu在正極,高電位會被氧化。所以選擇這兩種金屬主要考慮到其在不同電位的穩定性。
當然,也有一些金屬,比如Ti,既可以做正極集流體也可以作為負極集流體。但是Ti的成本是比較高的,也比較難以加工的很薄。
除了穩定性之外,還需要考慮到材料的電導率、是否能夠加工的較薄、以及力學強度、成本等因素。最終選擇了Cu和Al。
H. 錫紙和鋁箔紙是一種東西嗎
一、錫紙和鋁箔紙是一樣的。鋁箔紙,有人也稱之為錫紙,是用鋁箔軋機加工而成的厚度版在0.2mm以下的一種薄片權,大部分的鋁箔紙一面光亮,另外一面啞光。主要用於包裝食物、葯物、化妝品和其他化學製品等。
1.鋁箔紙是用輾壓機由鋁塊壓出來的,然後切割成需要的長度、闊度,再捲起、包裝並出售。普通的鋁箔紙和鋁箔紙盤可以在超市、 百貨公司和家鋁箔紙可以在五金鋪和工業材料公司購買。
2.有些發型師會用鋁箔紙包著頭發,來加熱頭發,有較好的傳熱效果。用鋁箔紙電發不當會引至灼傷、發質差等問題。
3.吸油:把鋁箔紙搓成一團後打開,可以吸取湯里的油。原理是弄皺鋁箔紙的過程中,會把鋁箔紙的表面張力放大。
I. 鎳電池由Ni(OH) 2 、碳粉、氧化鐵等塗覆在鋁箔上製成。由於電池使用後電極材料對環境 有危害,某興趣小組
(1)Fe(OH) 3 ;Al(OH) 3 ;< (2) NiCl 2 +Na 2 C 2 O 4 +2H 2 O=NiC 2 O 4 ·2H 2 O↓+2NaCl ;燒杯、漏斗、玻璃回棒答 (3)2Ni(OH) 2 +2OH - +Cl 2 = 2Ni(OH) 3 +2Cl - (4)2×10 -5 |
J. 三電極中工作電極能用鋁箔替換金電極嗎
不知來道你問的是不是電化學方面源的三電極體系.如果是我就說說,三電極體系是個很經典的體系,一個被測定電極,一個對電極與一個參比電極.被測定電極與對電極形成通路測電流,參比電極測量電壓.這樣就可以同時監測到電流與電壓的變化.