什么是电极材料?
电极材料指原电池的正/负极与电解池的阴阳极材料,共同点均是电子良导电,且能提供较大反应面积,同时对于各自电极反应表现出较小极化电位,耐受电极反应电化学腐蚀。如常用石墨毡,碳毡,泡沫镍等。
电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能将化学能转化成电能的装置。具有正极、负极之分。随着科技的进步,电池泛指能产生电能的小型装置。如太阳能电池。电池的性能参数主要有电动势、容量、比能量和电阻。利用电池作为能量来源,可以得到具有稳定电压,稳定电流,长时间稳定供电,受外界影响很小的电流,并且电池结构简单,携带方便,充放电操作简便易行,不受外界气候和温度的影响,性能稳定可靠,在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。
电极材料有哪些?
电极材料一般分为金属电极材料和非金属电极材料两类。
1. 金属电极材料
(1) 铂(Pt)
性能:Pt具有高的电化学稳定性、优异的催化性能和良好的导电性能,是最常用的电极材料之一。
(2) 金(Au)
性能:Au具有良好的化学稳定性、优异的导电性能和电化学性能、易于制备,但价格昂贵。
(3) 银(Ag)
性能:Ag具有较强的氧化还原催化作用和较好的导电性能,但易受空气中的化学物质的影响。
(4) 碳(C)
性能:C具有良好的化学稳定性、低成本、良好的导电性和导热性,但其氧化还原催化活性较差。
2. 非金属电极材料
(1) 石墨(G)
性能:G具有良好的导电性能和氧化还原催化作用,是最常用的非金属电极材料之一。
(2) 金属氧化物(MxOy)
性能:MxOy具有良好的氧化还原催化活性和化学稳定性,通常用于制备电解水制氢电极。
(3) 导电高分子材料(CP)
性能:CP具有优异的导电性能和化学稳定性,但其氧化还原反应速度较慢。
(4) 无机纳米材料
性能:无机纳米材料具有较大的比表面积和良好的催化性质,如氧化钨纳米线和钴磷酸盐纳米/微米颗粒用于制备燃料电池阴极,二氧化钛纳米管用于制备染料敏化太阳能电池等。
注:以上材料性能可能受到实际应用环境的影响而有所不同。
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