
在汉英词典及电化学领域,"负极"(negative electrode)指电池或电解池中发生氧化反应的一极,其核心特征为电子流出、电流流入。根据电化学定义,负极在放电过程中作为阳极,释放电子至外部电路。
材料与结构:
现代锂电池负极多采用石墨、硅基复合材料,其层状结构可逆嵌入锂离子,能量密度达372mAh/g(石墨理论值)。NASA研究显示,钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)作为零应变材料,循环寿命超过10,000次。
工作机理:
遵循法拉第定律,电极反应遵循:
$$ Li^+ + e^- + C_6 leftrightarrow LiC_6 $$
该嵌锂反应伴随0.1-0.3V vs Li/Li⁺的电位变化。
同义词对照:
《牛津英汉双解科学词典》注明"anode"在放电时为负极同义词,充电时特指阴极。国际电工委员会IEC 60050标准严格区分了原电池与二次电池的电极命名差异。
应用验证:
美国国家可再生能源实验室2024年测试表明,硅碳复合负极使21700圆柱电池容量提升至4.8Ah,较传统石墨体系提高23%。中国GB/T 18287-2022标准规定了动力电池负极材料的膨胀率检测方法。
负极的详细解释可以从以下五个方面展开:
一、基本定义 在电学中,负极指电源或电路中电势较低的一端,是电子流出的电极。例如干电池的锌外壳即为负极。在电解池中,负极与电源的阴极相连,发生还原反应。
二、物理特性
三、电化学反应 在原电池中,负极发生氧化反应(如锌的氧化): $$text{Zn} rightarrow text{Zn}^{2+} + 2e^-$$ 在电解池中,负极作为阴极发生还原反应。
四、应用实例
五、特殊含义 古汉语中"负极"通"负急",表示极度慌张,如元杂剧《货郎旦》中"负急处难生机变"。此义现代已罕用。
注:不同语境下的负极功能有所区别,建议结合具体电路类型(原电池/电解池)理解其作用机制。更多技术参数可参考电池制造标准文件。
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