Батарейная лаборатория Q&A VOL.001: Почему в литиевых батареях используется медная фольга для отрицательного электрода и алюминиевая фольга для положительного электрода?
Время：2025-07-18
Почему литиевые батареи?
Отрицательный электрод использует медную фольгу,
а положительный - алюминиевую?
✦
✦
✦
Если бы литий-ионные батареи работали «наоборот» —— если бы отрицательный электрод был не из медной, а из алюминиевой фольги, а положительный - не из алюминиевой, а из медной, батарея, вероятно, вышла бы из строя после трех циклов заряда-разряда.
При работе отрицательного электрода его потенциал низок, около 0,01 В относительно Li/Li⁺, и тут появляется алюминиевая фольга! Литий проникает в кристаллическую решетку алюминия , образуя сплав Li-Al. После трех циклов заряда-разряда гладкая алюминиевая фольга «разъедается» и превращается в порошок, батарея вздувается и протекает, поэтому её использование невозможно.
«Медь» ведёт себя хорошо —— в диапазоне 0-3 В она стабильна по отношению к литию, не образует сплавов, обладает хорошей электропроводностью, её толщина может составлять 6-8 мкм, что обеспечивает легкость и экономичность.
Высокий потенциал работы положительного электрода делает использование медной фольги ещё более опасным . При работе катода из трехкомпонентного материала или фосфата железа лития потенциал составляет 3,2-4,2 В. При высоком потенциале медная фольга окисляется электролитом, на её поверхности образуется рыхлый слой солей меди, резко падает электропроводность, а растворенные ионы меди попадают на отрицательный электрод, осаждаясь на поверхности литиевой пластины подобно накипи. В итоге внутреннее сопротивление батареи резко возрастает до сотен Ом, а подаваемая энергия превращается в тепловые потери.
Тогда на помощь приходит «алюминий» —— при высоком потенциале на поверхности алюминия образуется плотная оксидная пленка Al₂O₃ , защищающая его от коррозии электролитом, обеспечивая высокую стабильность. Кроме того, алюминий легче меди и дешевле, поэтому его использование в качестве токосъёмника положительного электрода является экономически выгодным.
Вот почему в отрасли десятилетиями используется «индивидуальный подход» к выбору материалов для положительного и отрицательного электродов - медной и алюминиевой фольги соответственно.
Для получения информации об оборудовании для разработки интеллектуальных батарей звоните по телефону: 027-8580 9599
Отказ от ответственности: часть содержимого данной статьи взята из интернет-источников. Статья не отражает точку зрения платформы и предназначена только для обучения и обмена опытом, не преследуя коммерческих целей. В случае споров, касающихся авторских прав и других вопросов, свяжитесь с нами по электронной почте cj017@spcmach.com. Мы проверим информацию и ответим в течение 24 часов. Перепечатка данной статьи без разрешения запрещена. Мы не несем никакой юридической ответственности за последствия перепечатки.
Технологии разработки литий-ионных батарей,Оборудование для лаборатории по исследованию батарей,Основы электрохимии,Введение в разработку возобновляемых источников энергии,Базовые технологии литиевых батарей
Следите за нами на
