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zhangj199305新蟲 (小有名氣)
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說capacity 會(huì)隨著current density 增大而降低？ 已有6人參與
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電化學(xué)初學(xué)者，有一問題向各位請(qǐng)教一下： 最近在一篇Goodenough文章中看到這么一個(gè)結(jié)論，說隨著current density的提高，電池的capacity會(huì)隨之下降。 按照文中解釋是說，當(dāng)外電路的electronic current density 較小時(shí)，可以與電池內(nèi)部的ionic current density達(dá)到平衡，但是當(dāng)ionic current density 到達(dá)極限時(shí)，增大electronic current density之后，capacity就會(huì)降低。我不是很能夠理解他的capacity是根據(jù)什么來算的？ 原文如下： ”capacity decreases with the rate of charge or discharge, i.e. the magnitude of the electronic current in the external circuit, which must be matched by the internal ionic current within the battery. Since the ionic current density of the electrolyte and electrodes, including the rate of ion transfer across the electrode/electrolyte interface, is much smaller than the electronic current density, the electrodes and electrolyte have a large surface are and a small thickness. Nevertheless, at high current densities, the ionic motion within an electrode and/or across an electrode/electrolyte interface is too slow for the charge distribution to reach equilibrium, which is why the reversible capacity decreases with increasing current density in battey. -- Chem. Mater., Vol. 22, No. 3, 2010 (Challenges for rechargeable batteries) |
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2樓2017-04-02 09:57:05
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4樓2017-04-03 00:35:48
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5樓2017-04-04 18:03:08
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我認(rèn)為這段話是在解釋電池驅(qū)動(dòng)電路的“速率控制步驟”或“木桶短板理論”。相對(duì)于外電路而言，電池內(nèi)部的電流反應(yīng)是控制步驟，電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)可以分為五步，其中文中說的電極/電解液界面處進(jìn)行的是應(yīng)該是指“氧化還原”亦即“電荷轉(zhuǎn)移”過程，這個(gè)過程在五步中是最慢的，是電池內(nèi)部乃至整個(gè)電路的控制步驟和短板。電流越大前一步的產(chǎn)物在這一步的反應(yīng)端積聚越多，該步無(wú)法達(dá)到平衡狀態(tài)，導(dǎo)致極化增大直至達(dá)到充放電的截止電位，結(jié)果體現(xiàn)為電池放出的電量降低。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
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6樓2017-04-04 19:02:54
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你好，你的回答完全贊同。 在你回答的基礎(chǔ)上能否請(qǐng)教一下：如你回答所言，大電流密度時(shí)，五步驟中的氧化還原/電極反應(yīng)成為控制步驟，此時(shí)電子能很快通過電極輸出到外電路 ，鋰離子在近電極處或電解液中的的前置轉(zhuǎn)化 或 液相傳輸收到阻礙，濃度差極化非常明顯，請(qǐng)問此時(shí)是否可理解為已經(jīng)達(dá)到了電池的傳輸極限？電極的電位/電勢(shì)是又是怎么降低的？（對(duì)于放電過程，是anode大量鋰離子聚集和cathode大量電子聚集造成？） 謝謝你！ |
7樓2017-04-27 15:40:21
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