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1樓 2013-08-14 22:30:03

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mars0611

木蟲 (正式寫手)

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【答案】應(yīng)助回帖

感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

實在看不下去了。。。。。。對于半電池，負極材料嵌鋰是放電過程。。。

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5樓2013-08-15 10:49:28

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Parker一班

木蟲 (正式寫手)

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【答案】應(yīng)助回帖

感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

尊敬的樓主你好：
對于你的問題，我盡量用英文術(shù)語回答你，這樣比較統(tǒng)一。

1. 你的問題有誤。應(yīng)該改為“鋰嵌入硅的過程”，因為charging和discharging過程中，始終是鋰離子在移動。鋰嵌入硅的過程是charging。charge這個單詞本身就有“插入，強加”之意，charging可以理解為“充電”。但本人并不希望你去用“充電”“放電”這些詞匯，因為是中國教授們造的。如果你的導師英語過了四級，還是希望你能夠建議他多多跟你們用英文術(shù)語"charging process"和"discharging process"。但是鋰離子嵌入silicon的過程中，根據(jù)能斯特方程，整個電池開路電壓是在下降的，能量在下降，但我們不能因為電池在放能量就想當然地稱這一過程為“放電”。對于LiFePO4等這些cathode，道理相同，即：不論是對于測試anode的半電池，或測試cathode的半電池，還是全電池，鋰離子向anode移動，就是charging（充電），鋰離子向cathode移動，就是discharging（放電）。對于樓主的問題，是“充電”還是“放電”，我已經(jīng)講到這了，樓主自己尋思呢？

2. 對于你的“正極”“負極”，我相信ACS的編委每一個聽得懂。我猜測，你所謂的“正極”應(yīng)該是"positive electrode"，即"cathode"，你所謂的“負極”應(yīng)該是"negative electrode"，即"anode"。Silicon vs Li/Li+ 的電位大于零，所以silicon是anode，鋰片是cathode。希望你能背下"silicon anode"這個短語，以后就不會搞混了。

3. 為啥要做半電池。做半電池的主要目的是單一地測定和表征silicon anode的性能。silicon用來做全電池的話，會出現(xiàn)cathode和anode電解液不兼容的問題，cycling performance和rate performance都不行。不知道樓主想用啥樣的cathode來配silicon anode呢？LiFePO4？LiCoO2？Sulfur？還是什么其他的。。。？反正都不行。崔屹（Yi Cui @ Stanford Univ.）發(fā)過一篇Nano Letters，用Silicon做全電池，兩三年前的事情了，建議樓主有興趣的話去Yi Cui的Group Website上看看。

多說一句：單獨測試silicon anode的半電池實際是useless的，因為silicon的放電平臺是在0.18 V vs Li/Li+ 左右（可以參見Tarascon在JACS上發(fā)表的一篇關(guān)于嵌鋰與材料結(jié)構(gòu)及電壓變化的關(guān)系的topic的文章），這么低的電壓不能用作電池，所以如果想用silicon做anode materials，必須找到合適的cathode組裝成全電池來使用。

再多說一句：樓主所謂的“嵌鋰”，英文叫“Lithium-ion insertion”或者"Lithium-ion intercalation"，insertion和intercalation都是“插入”“嵌入”之意，但是鋰離子進入硅材料中，嚴格意義上是不能稱為insertion或intercalation的。原因如下：只有對于具有層狀結(jié)構(gòu)的材料，例如LiFePO4和graphene（石墨烯有爭議），才能稱為insertion和intercalation，因為層狀結(jié)構(gòu)給予鋰離子插入的空間。而鋰離子在進入硅材料的過程，實際是Si-Li Alloying（硅鋰合金化）的過程，是種改變原始材料結(jié)構(gòu)的合金化過程，因此不是簡單的“插入”“脫出”。切記“Si-Li Alloying（硅鋰合金化）”！

這里給樓主附上一篇今年六月末在Nano Letters上發(fā)表的paper，是關(guān)于silicon anode的，希望樓主笑納并細讀、消化。如果樓主還有任何問題，可以告訴我！

Paper：Three-Dimensional Hierarchical Ternary Nanostructures for High-Performance Li-Ion Battery Anodes.
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl401880v

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早起的菜鳥有菜吃

2樓2013-08-15 00:01:12

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Parker一班

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【答案】應(yīng)助回帖

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857688363: 金幣+10, 感謝應(yīng)助 2013-08-15 20:33:41

尊敬的樓主：

剛剛回復了你的問題，但我犯了一個錯誤，在此修正一下。

第二個問題中，我回答說：“Silicon vs Li/Li+ 的電位大于零，所以silicon是anode，鋰片是cathode。希望你能背下"silicon anode"這個短語，以后就不會搞混了。”這句話有錯誤。

在半電池中，任何材料的電勢都是versus鋰片的。鋰片擁有最低電位。所以，任何材料對于鋰片都是顯示正電勢，即這些被測試的材料都是cathode或positive electrode。因此，結(jié)論：在一個僅有鋰片和硅材料的半電池中，相對于鋰片而言，硅是cathode，在一個僅有鋰片和磷酸鐵鋰的半電池中，相對于鋰片而言，磷酸鐵鋰是cathode，在任何一個僅有鋰片和XXX材料的半電池中，相對于鋰片而言，XXX材料都是cathode（正極）。我們之所以稱硅為anode，是因為硅相對于磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等等電勢太低，如果商業(yè)化，只能用作anode。

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早起的菜鳥有菜吃

3樓2013-08-15 00:12:54

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shunyoumetal

銅蟲 (小有名氣)

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4樓2013-08-15 10:42:39

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