多孔电极基础

多孔电极是指具有一定的孔隙率的电极，采用多孔电极进行电化学反应，可以提高参与电极反应的表面积，降低电化学极化，减小充放电时的电流密度。锂离子电池正负极通常采用粉末多孔电极，通常是将活性固体粉末与惰性导电固体微粒混合。

锂离子电池的嵌/脱锂反应在电极的三维空间结构中进行，多孔电极结构直接影响电池的性能。

多孔电极的结构十分复杂，因活性物质、导电剂黏结剂的不同及其制备工艺不同而变化，描述多孔电极结构特征的参数主要包括孔隙率、孔径及其分布、比表面积、孔形态、曲折系数和厚度等。

孔隙率

孔隙率是指电极中孔隙体积与电极表观体积的比率。电极孔隙中含有电解液，若孔隙率较大，孔隙中电解液具有较好的离子传输性能但是固相体积分数会降低，导致电极电子导电性变差;同时还会造成电池体积比能量降低。若孔隙率过小，电极电子导电性提高，但电解液离子传输性能降低，也会导致电池性能下降。

是指孔隙横截面的直径。孔径分布是指不同孔径的孔体积所占总孔体积的百分数。将孔径大小和孔径分布综合考虑，才能全面分析多孔电极的孔隙结构。

是指单位表观体积或单位重量多孔电极所具有的表面积，可以反映参与电极反应的表面积大小。表面积主要由微孔的表面积贡献，微孔是电极反应的主要场所，而大孔主要起到离子传输通道作用。

极片曲折度代表了多孔电极传输路径的弯曲程度，是除孔隙率外另一个与传输特性相关的重要参数，可表征锂离子在涂层中迁移的难易程度，从而体现出电池的倍率性能