在我们日常科研或学术论文上,经常看到对于同一种材料往往有不同的叫法,比如石墨C,有的叫负极(Negative),有的叫阳极(Anode),甚至还有叫阴极(Cathode),难道大家都这么不讲究?今天我们重新理解下电极名称的定义,用于区分不同电极的叫法。
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。
由以上可知,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,为什么会有这种区分呢?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。
如果用阴阳极表示锂离子电池中的电极,会是什么样的?
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。