像这种固体电解质,正负极材料到底该如何确定,像这题,负极都不知道连的是什么,正极负极也不知道连的是什么

最近学,我知道原电池的负极会不断消耗而正极不会有任何变化.但是看化学电源的时候却不一样,几乎所有的化学电源都是正极负极反应而看不出电解质溶液的作用.这样的话学起来好像有点麻烦,因为原电池只需要知道负极氧化失电子,电解质中的离子得电子就可以.那么化学电源有这种类似的记法吗?因为我看正极负极的反应似乎都没有什么规律似地,大家说说都是看到一个化学电源都是怎么分析正负极反应的.还有,有盐桥存在的电池中,正负极所处的电解质溶液的选择有什么限制?
萌神37GX15
问题很多啊 化学电源重点的是铅蓄电池,氢氧燃料电池和新型燃料电池.原电池原理之一就是活泼金属做负极,所以可以根据电极活泼型判断正负极.而燃料电池一般都是碱性电解质溶液,所以,他们的正极电极式都是一样的O2 + 2H2O +4e- == 4OH-而正极电极式根据不同燃料有不同的书写方式,但是你要记住,因为在碱性条件下,氢气电极的最终产物是水(因为氢氧根的作用),有机物的产物都是碳酸根和水(因为在碱性条件下,CO2 不能从溶液中逸出)含有盐桥的原电池,电解质溶液 中的阳离子要与电极金属相同,比如铜电极对应的就是硫酸铜,银电极对应的就是硝酸银等.
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化学电源的负极材料本身不一定参加反应,比如燃料电池。作为化学电源,如果给出方程式,那么发生氧化反应的一定是负极反应。现在的化学电源种类繁多。比如各种手机的电池,各种燃料电池等。
所谓的化学电源应该是指电解池,电解池要和原电池结合起来记忆。原电池分正负极,负极失去电子,正极得电子,金属越活泼的作为负极。电解池分阴阳极,在电解质中,阳极吸引阴离子,阴离子在阳极失去电子;阴极吸引阳离子,阳离子在阴极得电子,得失电子之间便形成电流,即成为化学电源,其中电解质溶液提供阴阳离子,所以是很重要的部分...
先抛开盐桥不说,比较复杂一般的化学电源的话,你学了高三的那本教材(人教版)后,有几种特殊的电池,有质子选择透过膜的
可以是电解质的反应,还有氢氧燃料电池,特别是固体电解质的,是通过新陶瓷材料对电子的透过能力,来祈祷电解质的作用的至于你最后提的问题,当然是靠分析电极反应来确定的,这一类的题是不少的,其他的方法也有,得靠积累,可以问问老师的,叫他帮你整理一下。还有你可以...
高三口诀:“失电升价还原剂,氧化反应,阳,负极。”既包括电解池也包括原电池。正极和上方的相反。记住就OK。电子从负极经导线往正极流。电解质溶液的正离子到正极得电子。盐桥电解液溶质与电极关系不大,你可以按一楼的记。
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锂离子电池正极材料和正、负极固体电解质中间相的谱学研究探究.pdf83页
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河南大学 硕士学位论文
锂离子电池正极材料和正、负极固体电解质中间相的谱学研究 姓名:董华 申请学位级别:硕士 专业:光学 指导教师:莫育俊;王兆翔
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正在加载中,请稍后...锂离子电池正极材料和正、负极固体电解质中间相的谱学研究--《河南大学》2003年硕士论文
锂离子电池正极材料和正、负极固体电解质中间相的谱学研究
【摘要】:
在锂离子电池首次充、放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层,这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的性质,是电子的绝缘体却是Li+的良导体,被称作固体电解质中间相(简称SEI膜)。SEI膜的形成对电极材料的性能有着至关重要的影响。一方面,SEI膜的形成消耗了部分Li+,使首次放电不可逆容量增加,降低了电极材料的充放电效率;另一方面,SEI膜具有有机溶剂不溶性,在有机电解质溶液中能稳定存在,并且溶剂分子不能通过该层钝化膜,从而能有效防止溶剂分子的共嵌入,避免了因溶剂分子共嵌入对电极材料造成的破坏,因而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。本论文研究了表面改性对正极材料的影响及正、负极的SEI膜,主要内容为:
1.用化学沉积法将银沉积在锂离子电池正极材料LiCoO_2的颗粒表面。通过比较电解液浸泡表面包覆银岛膜前后LiCoO_2粉末的Raman光谱,证明了在LiCoO_2表面沉积银岛膜的确具有表面增强拉曼散射(SERS)效应。同时对在沉积了银岛膜的LiCoO_2表面上SEI膜的Raman光谱进行了分析,指认出SEI膜的成分有Li2CO3、LiOH·H2O、LiF、ROCO3Li、COC基团和LiO2Li等,而且它们的振动信号确实得到了增强。
2.将表面包覆Al2O3的纳米LiCoO_2和表面未经包覆的纳米LiCoO_2分别浸泡在电解质溶剂1M EC/DMC中相当长一段时间后,利用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱及电化学性能测试对其进行分析研究。发现电解质浸泡对表面包覆Al2O3的纳米LiCoO_2和表面未包覆的纳米LiCoO_2的结构和电化学性能有很大影响,Li+可以从纳米尺寸的LiCoO_2中溶出,导致了LiCoO_2的有效容量降低,证明了电解质溶剂的选择非常重要。
3.用化学沉积法将银沉积在锂离子电池负极材料硬碳球(HCS)颗粒表面,通过比较电解液浸泡表面包覆银岛膜前后HCS的拉曼光谱,证明了在HCS表面沉积银岛膜的确具有表面增强拉曼散射(SERS)效应。同时将表面包覆了银岛膜的HCS做成电极片装入实验电池,对充、放电到不同电压时形成的SEI膜进行了红外
和拉曼光谱测试并进行了初步的研究。发现SEI膜物种成分及各组分的含量与充、放电到不同的电位有关,是个动态过程。
综上所述,我们将化学沉积银镜法制作SERS活性衬底从常用的玻璃或硅基等光滑表面扩展到实用的锂离子电池粉末电极材料,拓展了SERS的应用范围。利用SERS效应研究锂离子电池正、负极材料表面SEI膜的性质,为拉曼光谱对电极材料的SEI膜进行原位研究奠定了基础,这对今后研究SEI膜形成的机制有很大帮助,而且也证明了SERS可以作为一种合适的探测手段来研究锂离子电池中的界面问题。
【关键词】:
【学位授予单位】:河南大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2003【分类号】:TM911【目录】:
中文摘要2-4
英文摘要4-9
第一章 绪论9-35
§1.1 拉曼光谱简介9-15
1.1.1 拉曼散射的基本概念9-10
1.1.2 拉曼散射的基本类型10-12
1.1.3 拉曼散射光谱的应用12
1.1.4 表面增强拉曼散射(SERS)12-15
§1.2 锂离子电池概述15-20
1.2.1 锂离子电池的发展15-16
1.2.2 锂离子电池的优点16-17
1.2.3 锂离子电池工作原理17-18
1.2.4 锂离子电池组成18-19
1.2.5 当前锂离子电池发展的主要方向19-20
§1.3 固体电解质中间相(SEI)概述20-26
1.3.1 表面钝化膜的概述20-21
1.3.2 SEI膜的影响因素21
1.3.3 SEI膜的形成机理及成分鉴定21-23
1.3.4 SEI膜的模拟模型23-24
1.3.5 SEI膜的研究方法与技术24-26
§1.4 粉体表面改性简介26-27
§1.5 论文的研究内容27-28
参考文献28-35
第二章 锂离子二次电池正极表面SEI膜的SERS研究35-54
§2.1 引言35-37
§2.2 三电极体系37-38
2.2.1 实验37
2.2.2 结果与讨论37-38
§2.3 电解液浸泡LiCoO_2正极材料SEI膜的研究38-50
2.3.1 实验38-39
2.3.2 结果与讨论39-50
§2.4 本章小结50-52
参考文献52-54
第三章 电解质溶剂浸泡对正极材料LiCoO_2结构及电化学性能的影响54-66
§3.1 引言54-55
§3.2 表面包覆Al_2O_3的纳米LiCoO_2的制备55-56
§3.3 电解质溶剂对正极材料LiCoO_2结构的影响56-62
3.3.1 实验56
3.3.2 结果与讨论56-62
§3.4 电化学性能的研究62-64
3.4.1 实验62
3.4.2 结果与讨论62-64
§3.5 本章小结64-65
参考文献65-66
第四章 锂离子二次电池负极材料SEI膜的初步研究66-84
§4.1 引言66-67
§4.2 三电极体系67-68
4.2.1 实验67
4.2.2 结果与讨论67-68
§4.3 电解液浸泡HCS电极材料SEI膜的研究68-72
4.3.1 实验68-69
4.3.2. 结果与讨论69-72
§4.4 充、放电到不同电压HCS负极材料的SEI膜研究72-80
4.4.1 实验72-73
4.4.2 结果与讨论73-80
§4.5 本章小结80-81
参考文献81-84
硕士期间完成的论文84-85
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【引证文献】
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京公网安备75号怎样判断电极反应式?最近在学原电池,但是感觉很难根据题目要求写出原电池的电极反应式.比如:题目告诉你电解质溶液,以及两个电极的物质名称,要你写出正,负电极的反应式.感觉毫无头绪.哪位高手能说说如何去判断这样的电极反应式?有什么窍门吗?可以用铅蓄电池,纽扣电池等举例.电极我自己会判断
原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极.如:Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al.(思考:Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么?)② 由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极.如:Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极.③ 根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极.如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极.④ 如两极都是惰性电极(一般用于燃料电池),则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体(或对应物质)所对应的一极为负极.如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极.⑤ 如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极.⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定,则相应电极的电极反应式也随之确定.但书写电极反应式时还需注意以下几点:① 两极电极反应式中的电子得失数目(一般)保持相等.② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中.如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+.③ 当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀),要注意电解质溶液的性质.溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+;溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH-.
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化学性质活泼的一极,失电子,为负极,得电子一极为正极
负极总是失电子的一极,表现出氧化性;正极时得点子的一极,表现为还原性。通过对金属氧化能力的判断就可以解决他。在写电极方程式时要注意,金属不能为负价。
负极的反应会有多的电子,反之为正极.
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