鋰離子去溶劑化作用機理

A. 什麼叫去溶劑化

去溶劑化是溶膠膠粒的溶劑化層在受熱或加入其他溶劑（它和原失溶專劑有較強的結合力）的條屬件下，溶劑化層被削弱，導致膠體聚沉。如加乙醇、丙酮可去掉溶膠的水層而得到沉澱。
溶劑效應對反應的影響的關注歷史悠久。不同的溶劑可以影響反應速率，甚至改變反應進程和機理，得到不同的產物。溶劑對反應速率的影響十分復雜，包括反應介質中的離解作用、傳能和傳質、介電效應等物理作用和化學作用，溶劑參與催化、或者直接參與反應（有人不贊成將溶劑參與反應稱作溶劑效應）。溶劑化作用是溶劑分子通過它們與離子的相互作用，而累積在離子周圍的過程。該過程形成離子與溶劑分子的絡合物，並放出大量的熱。溶劑化作用改變了溶劑和離子的結構。溶劑化作用也是高分子和溶劑分子上的基團能夠相互吸引，從而促進聚合物的溶解。

B. 溶劑化作用的介紹

溶劑效應對反應的影響的關注歷史悠久。不同的溶劑可以影響反應速率，甚至改變反應進程和機理，得到不同的產物。溶劑對反應速率的影響十分復雜，包括反應介質中的離解作用、傳能和傳質、介電效應等物理作用和化學作用，溶劑參與催化、或者直接參與反應（有人不贊成將溶劑參與反應稱作溶劑效應）。溶劑化作用是溶劑分子通過它們與離子的相互作用，而累積在離子周圍的過程。該過程形成離子與溶劑分子的絡合物，並放出大量的熱。溶劑化作用改變了溶劑和離子的結構。溶劑化作用也是高分子和溶劑分子上的基團能夠相互吸引，從而促進聚合物的溶解。

C. 溶劑化作用的原理

以水溶液為例，其中一個離子周圍水的結構模型如圖所示。
圖中：A為化學水化層版，該層中由於離子和水偶極權子的強大電場作用，使得水分子與離子結合牢固，因而失去平動自由度，這一層水分子和離子一塊移動，且水分子數不受溫度影響，一般形成配位鍵；
B為物理水化層，該層水分子也受到離子的吸引，但由於距離較遠，吸引較弱，水分子數隨溫度改變；
C為自由水分子層，該層水分子不受離子電場影響。
對廣義的溶劑，根據Lewis酸鹼反應，電子的接受體和給出體相互之間發生酸鹼反應，它們相互之間作用力強，有利於互相均勻混合。

D. 鋰離子電池的工作原理

鋰離子電池的工作機理是：電池充電時，正極材料中的鋰形成離子溶出，嵌入到負極改性石墨層中；電池放電時，鋰離子從石墨層中脫嵌，穿過隔離膜回填到正極鈷氧化鋰的層狀結構中。隨充放電的進行鋰離子不斷的從正極和負極中嵌入和脫出，所以也有人稱其為「搖椅電池」鋰離子電池單體的額定電壓為
3.6v,充電限制電壓為
4.2v，放電限制電壓為
2.5v
。

E. 化學中什麼是溶劑化作用，他有什麼用處

溶劑化作用是溶劑分子通過它們與離子的相互作用，而累積在離子周圍的過程版。該過程形成離子與溶劑權分子的絡合物，並放出大量的熱。溶劑化作用改變了溶劑和離子的結構。溶劑化作用也是高分子和溶劑分子上的基團能夠相互吸引，從而促進聚合物的溶解。

F. 鋰離子電池的工作原理

作用機理
鋰離子電池以碳素材料為負極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時伴隨著與鋰離子等當量電子的嵌入和脫嵌（習慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為「搖椅電池」。
當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。
一般鋰電池充電電流設定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時電池發熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因為電池內部的電化學反應需要時間。就跟倒啤酒一樣，倒太快的話會產生泡沫，反而不滿。
使用（放電）注意事項
對電池來說，正常使用就是放電的過程。鋰電池放電需要注意幾點：
第一，放電電流不能過大，過大的電流導致電池內部發熱，有可能會造成永久性的損害。在手機上，這個倒是沒有問題的，可以不考慮。
從右圖上可以看出，電池放電電流越大，放電容量越小，電壓下降更快。

第二，絕對不能過放電！鋰電池內部存儲電能是靠電化學一種可逆的化學變化實現的，過度的放電會導致這種化學變化有不可逆的反應發生，因此鋰電池最怕過放電，一旦放電電壓低於2.7V，將可能導致電池報廢。好在手機電池內部都已經裝了保護電路，電壓還沒低到損壞電池的程度，保護電路就會起作用，停止放電。

G. 氯化鋰 的作用機理

用途
用於空氣調節，用作助焊劑、乾燥劑、化學試劑，並用於制焰火、干電池和金屬鋰等。

行業
氯化鋰主要用於化工、醫葯、催化劑、有機化學等行業。

製法
蒸發LiCl水溶液可得LiCl·H2O結晶，高於98℃可得無水鹽，但加熱至結晶水脫盡前即同時水解失去部分HCl，而使產物呈鹼性。純無水LiCl（水溶液的pH=6~7）需要用減壓脫水，與NH4Cl共熱，在乾燥HCl氣流中加熱至200℃或無氧條件下用純氮噴霧乾燥製得。LiCl·H2O或無水鹽在空氣中均極易吸濕而至水滴狀。無水LiCl主要用於電解制備金屬鋰、鋁的焊劑和釺劑及非冷凍型空調機中的吸濕（脫濕）劑。工業上主要由鋰雲母、鋰輝石以及提取NaCl、KCl後的鹽鹵水中提取。通常使用的是由Li2CO3或LiOH與鹽酸作用製得。一些試劑廠生產的無水LiCl往往是在蒸發LiCl水溶液至100-110℃時熱濾而得的塊狀體，其含水量在3%-5%。

H. 離子對的原理

正碳離子和相應的負離子聯結而成。離子對在取代、消除、重排、溶劑分解等反應中都能存在，也普遍存在於溶劑化反應和雙分子親核反應等過程中。離子對的概念首先是由S.溫斯坦在深入研究單分子親核取代反應機理時提出的。 他認為在鹵代烷(R—X)異裂反應形成正碳離子的過程中,R+和X-由化合到分離中間可以有緊密離子對（見式a）、鬆散離子對(b)和游離離子(c)三種形式。根據溶劑的極性和R—X結構不同,親核試劑可以與其中一種形式發生反應： 在強極性溶劑中,正碳離子受溶劑分子的溶劑化作用,與相應的負離子(X-)分隔開來，有利於R+的游離存在(c)；在非極性溶劑中，正碳離子R+容易與相應的負離子(X-)聯結在一起，二者相距只有幾埃，如式a或b所示。 與正碳離子一樣，負碳離子通常也是以離子對的形式存在。例如,苯丁酮與強鹼(MOH)作用形成負碳離子的鹽(d)：實驗證明，鋰、鈉、鉀三種鹽中正負離子結合形式並不相同。例如，在室溫下上述負碳離子的鈉鹽在極性中等的四氫呋喃溶劑中以緊密離子對形式存在，但在80℃下該鹽卻是被溶劑分子分隔開的鬆散離子對。它們都不是游離離子，不能導電。
常用離子對：目前常用的離子對有戊烷磺酸鈉、己烷磺酸鈉、庚烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉、十二烷磺酸鈉等

I. 離子溶劑化的理論

理論上，把離子相互作用能大於某一界限的水分子定義為水化水，從而得出水化數的回計算值。

離子水化答能的計算根據一定的模型可對離子水化吉布斯函數、焓和熵的變數△Gi-s、△Hi-s、△Si-s進行理論計算。i-s 表示離子-溶劑相互作用。計算可達到兩個目的，一是將計算結果與實驗結果進行比較.以便深入認識離子-溶劑相互作用的機理；二是求得單一離子的某些熱力學函數值。所用模型有連續介質模型和分立的分子模型。
連續介質模型1920 年M，玻恩把溶劑看作連續介質，其性質完全由溶劑本體的介電常數D 體現，把離子看作半徑為r1和帶有電荷 Zie0的圓球。溶劑化吉布斯函數的定義是，把1 摩爾自由離子從真空轉移到溶劑中的吉布斯函數變化，它所對應的就是離子-溶劑相互作用。玻恩假設把求取溶劑化吉布斯函數歸結為帶電圓球自真空至介質的轉移功的計算，這個計算可由圖2 示