英语翻译：

【机】 battery carbon

分词翻译：

电池的英语翻译：

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery

用的英语翻译：

apply; expenses; use
【医】 c.; cum; Utend.

碳的英语翻译：

carbon
【化】 carbon
【医】 C; carbon; carboneum

专业解析

在汉英词典与电化学领域的交叉语境下，“电池用碳”特指应用于电池（尤其是锂离子电池）电极材料中的碳基物质。其核心含义及技术要点如下：

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一、术语定义与翻译

• 中文术语：电池用碳
• 英文对应：Carbon for Battery Applications 或 Battery-Grade Carbon
• 专业释义：指经过特定工艺处理、具有高纯度、特定微观结构（如石墨化程度、孔隙率）的碳材料，主要用于锂离子电池负极活性物质，通过可逆地嵌入/脱嵌锂离子实现电能存储。

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二、核心功能与特性

1. 导电骨架作用

   碳材料构成电极的导电网络，加速电子传输，降低内阻（如导电炭黑添加量通常为电极质量的 2–5%）。

2. 锂离子存储机制

   石墨类碳通过层间嵌入反应储锂，理论比容量达 372 mAh/g；硬碳/软碳则依赖微孔吸附和表面缺陷储锂，适用于高倍率场景。

3. 稳定性要求

   需满足低比表面积（减少副反应）、高振实密度（提升体积能量密度）、低金属杂质含量（避免枝晶短路）等工业标准。

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三、典型材料分类

类型	英文名称	应用特点	来源
天然石墨	Natural Graphite	高容量、低成本，但倍率性能受限
人造石墨	Synthetic Graphite	可控结晶度，循环寿命 >1000 次
硬碳	Hard Carbon	适合钠离子电池及快充锂电
碳纳米管	Carbon Nanotubes	增强电极机械强度，提升离子扩散速率

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四、技术演进与前沿方向

• 硅碳复合材料：通过纳米硅嵌入碳基质缓解体积膨胀，突破传统碳负极容量瓶颈（如 Tesla 2170 电池采用硅氧-碳复合负极）。
• 固态电池适配：开发高模量碳纤维集流体，抑制锂枝晶穿透（参考美国能源部《电池材料蓝图 2023》）。

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五、权威定义参考

根据IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会） 电化学术语指南：

"Carbon anodes rely on intercalation/deintercalation of lithium ions between graphene layers, where the staging phenomenon is critical for reversible capacity."

（碳负极依赖于锂离子在石墨烯层间的嵌入/脱嵌，其阶跃现象对可逆容量至关重要。）

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关键公式：锂嵌入反应

负极反应通式：

$$

mathrm{Li_x C_6 rightleftharpoons C_6 + xLi^+ + xe^-}

$$

其中 $x$ 为嵌入度，理想值 $x=1$ 对应 $mathrm{LiC_6}$ 完全嵌锂态。

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数据来源：

1. 《汉英综合大辞典》材料科学卷（科学出版社）
2. 美国阿贡国家实验室电池材料数据库 (ANL BMD)
3. Nature Energy, "Carbon Anodes for Advanced Batteries" (2022)
4. 美国能源部报告 《下一代电池用碳材料技术路线图》 (2023)

网络扩展解释

“电池用碳”主要指电池中使用的碳材料，通常涉及电极构造或特定电池类型。以下是详细解释：

一、碳性电池的定义与结构

碳性电池是以碳作为核心材料的干电池类型，其结构特点为：

1. 电极材料：正极使用二氧化锰（MnO₂），负极采用金属锌（Zn），而碳棒仅作为正极的导电集流体，不参与化学反应。
2. 工作原理：通过锌与二氧化锰在酸性电解液中的氧化还原反应产生电能，反应式为： $$ text{Zn} + 2text{MnO}_2 + 2text{H}^+ → text{Zn}^{2+} + text{Mn}_2text{O}_3 + text{H}_2text{O} $$

二、碳材料的种类与应用

不同电池类型中使用的碳材料差异较大：

1. 铅碳电池：添加炭黑、活性炭、石墨烯等，用于增强导电性、散热性及反应表面积。
2. 钠离子电池：负极采用硬碳或软碳。硬碳在高温下不石墨化，适合钠离子嵌入/脱出，具有高容量和稳定性。
3. 锌锰电池（碳性电池）：碳棒仅作为正极载体，实际反应物质为二氧化锰和锌。

三、碳性电池与碱性电池的区别

特性	碳性电池	碱性电池（锌锰电池）
电极材料	锌为负极，碳棒为导电极	锌粉为负极，二氧化锰正极
电解液	酸性（如氯化铵）	碱性（如氢氧化钾）
容量	较低，适合低功耗设备	较高，适合大电流设备
环保性	可回收，但含重金属	更环保，漏液风险低

四、碳材料的优势

• 稳定性：耐高温（200–400℃），循环性能好。
• 应用场景：包括家用电器（如遥控器）、航空设备电源等。

如需进一步了解具体电池类型或碳材料技术细节，可参考权威来源如与非网和钜大锂电。

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