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氧化还原电对应用

2022.5.19

氧化-还原电对添加剂的研究始于二次锂电池的限压保护,如今已经成为锂离子电池限压添加剂的主要组成部分,这类化合物包括芳香族化合物、金属茂化合物、聚吡啶配合物、锂的卤化物、噻蒽、茴香醚、联(二)茴香醚以及吩嗪等。

氧化-还原电对添加剂在电解液中的作用机理是:在正常充电条件下,氧化-还原电对[O]/[R]稳定存在于电解液中,不参加任何化学或电化学反应,对电池宏观电化学性能没有影响;当电池电压达到或超过电池截至电压时,还原态[R]在阴极表面被氧化,氧化产物[O]扩散到阳极表面被还原成为[R],还原产物[R]再扩散到阴极继续被氧化,整个过程沿“氧化—扩散—还原—扩散”循环进行。这样,阴极电位就被锁定在氧化-还原电对[O]/[R]的氧化电位附近,直到充电结束。在限压添加剂的工作过程中,法拉第电流仅仅是通过可逆的氧化-还原反应来承载,过充的电量既没有被储存在两电极,也没有用于电解液的不可逆氧化分解,只是伴随着添加剂的氧化一还原反应以热的形式释放出来,从这个意义上讲,限压添加剂的使用不会对电池造成根本性的破坏。


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