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本帖最后由 一路上 于 2023-11-11 16:11 编辑
前言
虽然我们平时并不在意正极负极和阳极阴极这类专业术语,但是在日常生活中会遇到对同一种材料往往有不同的叫法,有的叫负极(Negative),有的叫阳极(Anode),甚至还有叫阴极(Cathode)。如果单单是说正极和负极,基本上所有人都会有一个清晰的概念,但是有人在说阳极和阴极的时候,很多人对这几个词语就模糊不清了。甚至有人凭空想像,理所当然地说正极是阳极,负极是阴极,下面来[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]重新理解下电极名称的定义和不同电极的叫法。
正负极的概念
按照定义来说,正极(Postive)是指电位相对较高的电极,负极(Negative)就是电位相对较低的电极,在锂离子二次电池中,这个概念是非常清晰的,无论充电还是放电过程中,LiCoO2电位始终比Graphite的高,可以认定LiCoO2为正极材料,而Graphite为负极材料。
阴阳极的概念
按照定义来说,阳极是发生氧化反应的电极,是失去电子的电极,阴极是发生还原反应的电极,是得到电子的电极,在燃料电池中,阴阳极的使用也是固定的,H2在电极中失去电子,变成H+,而O2在另外一侧得到电子,与H+结合生成H2O,所以在燃料电池中,H2是阳极,O2是阴极。
由上面对于锂离子电池和燃料电池,我们分别用了正负极和阴阳极的概念;一般认为能够实现电能和化学能相互转化用正负极的概念,而只能化学能转化成电能的单项装置用阴阳极的概念。
锂电池电极理解
从下面这张图可以看出,电池在充放电过程中的阴阳极是发生改变的,在充电时,LiCoO2失去电子,是阳极,石墨得到电子,是阴极,而在放电时,石墨又失去电子,是阳极,LiCoO2得到电子,是阴极;阴阴阳阳搞不清楚。
但是在实际上,常用的习惯也会用阴阳极表示锂离子电池,其中负极Negative=阳极Anode,正极Postive=阴极Cathode,大家默认接受这种叫法,只要我们知道具体描述的是哪一种电极也就可以了。
结语
由于电池的阴极和阳极是在电池充放电时根据它产生的化学反应而决定的;输出电子产生氧化反应是阳极,得到电子产生还原反应是阴极。同时我们得到一个另外的结论,没有充放电的原电池是不存在阴极和阳极的,只有正负极之分。
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