为什么锂离子正极用铝箔,电池负极用铜箔?
电池集流体的选择原则:
1.电化学原则
常见活泼金属都不能做正极集流体,因为高电位下金属容易被氧化,但是铝除外(因为铝表面会形成氧化膜,起到保护作用);
常见的活泼金属都可以做负极集流体,因为单质金属不能被进一步还原了,但是铝除外,Li+会嵌入到铝金属中形成锂铝合金,导致铝金属腐蚀;
2.导电性原则
集流体导电性越强越好
3.成本原则
集流体成本越低越好
综上,常见金属中,只有铜和铝符合条件!
注意:
只有负极是石墨或者硅碳体系,负极集流体采用铜箔;
对于钠离子电池和钛酸锂电池,负极箔材都用铝箔,铝壳都带负电,降低壳体与卷芯短路的风险(卷芯最外圈是负极)。
铜比铝贵,能用铝,绝不用铜!
原因:
Li+(半径0.076nm)嵌入Al原子晶格的空隙中,在低电位下(~0.3V)形成LiAl合金。
条件:
1.必须是Li+电池,Na+不会嵌入Al金属形成NaAl合金
2.负极电位必须在0.3V以下;
