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石墨阳极英文解释翻译、石墨阳极的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 graphite anode

分词翻译:

石墨的英语翻译:

black lead; graphite; plumbago; pot lead
【化】 black lead; graphite; mineral black; mineral carbon; pot lead
【医】 black leaching; graphite; plumbago

阳极的英语翻译:

anode; anticathode; positive pole
【计】 anodic
【化】 anode; negode
【医】 a.; anode; positive electrode; positive pole

专业解析

石墨阳极(Graphite Anode)是电化学体系中以石墨材料制成的正极组件,主要用于电池、电解池等装置。其核心功能在于导电并参与氧化还原反应,通过释放电子完成能量传递。以下为详细解析:

  1. 材料特性

    石墨阳极由高纯度石墨构成,其层状晶体结构可提供优异的导电性和化学稳定性。该材料在高温及腐蚀性环境中仍能保持低电阻特性,因此成为工业电解(如氯碱工业)和锂离子电池的关键组件。

  2. 应用场景

    在锂离子电池中,石墨阳极通过锂离子的嵌入/脱嵌实现储能(参考《先进电池材料》第3章);在电解水制氢领域,其耐腐蚀特性可延长电解槽使用寿命(国际标准IEC 60050-481:2004)。

  3. 性能标准

    国际电工委员会(IEC)规定石墨阳极的灰分含量需低于0.2%,比表面积需控制在2-4 m²/g范围内,以确保电荷传输效率(ISO 80004-9:2022纳米材料术语标准)。

网络扩展解释

石墨阳极是电解工业中用作导电阳极的石墨材料,具有独特的物理化学性质,以下从定义、特性、应用及发展多角度综合解析:

一、基本定义与特性

石墨阳极(代号SY)是以石墨为原料加工成的板、块或棒状电极,专用于电解槽的阳极。其核心特性包括:

  1. 耐高温:可承受电解环境的高温条件;
  2. 导电导热优异:导电率约$3 times 10$ S/m,导热系数达$100-150$ W/(m·K);
  3. 化学稳定性强:耐酸碱腐蚀,灰分含量低(<0.5%),在强酸(如盐酸)、强碱(如烧碱)中稳定;
  4. 机械加工便利:可切削成复杂形状以适应不同电解槽设计。

二、主要应用领域

  1. 电解工业(分两类):
    • 水溶液电解:如传统氯碱工业中电解食盐水制烧碱(NaOH)和氯气(Cl₂),但该工艺正被离子膜法逐步替代;
    • 熔盐电解:用于金属冶炼,如铝、镁等轻金属提取。
  2. 阴极保护系统:
    • 作为外加电流系统的辅助阳极,用于土壤、海水等腐蚀环境中的金属结构保护,消耗率约$0.45-1.36$ kg/(A·a)。

三、生产工艺优化

与石墨电极工艺相似,但通过两项改进提升性能:

  1. 高压浸渍:焙烧后以煤沥青加压浸渍,使密度提升至$1.7-1.8$ g/cm³,降低孔隙率至<20%;
  2. 表面处理:采用亚麻油、石蜡浸渍,抑制阳极自身氧化反应,延长使用寿命至普通石墨的2-3倍。

四、最新研究方向(2025年)

  1. 快充性能优化:通过氟端基修饰石墨表面,形成富LiF的SEI层,锂离子扩散系数提升至$10^{-10}$ cm²/s量级,使充电速率提高30%以上;
  2. 界面稳定性增强:在常规LiPF₆电解液中实现SEI层结构调控,循环2000次后容量保持率>90%。

注:传统氯碱工业虽曾是主要应用场景,但当前更推荐查阅《电化学工程手册》或行业报告获取最新技术动态。

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