缺氧態(tài)氧化鎢(WO3-x)是一種尤為重要的N型半導(dǎo)體材料,由于其具有特殊的缺陷結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性被廣泛地應(yīng)用到儲(chǔ)能領(lǐng)域、氣體傳感、光催化、電致變色和場致發(fā)射等領(lǐng)域。在儲(chǔ)能領(lǐng)域中,缺氧態(tài)氧化鎢顆粒是用來作為下一代新型正負(fù)極材料的功能性原料,使所制得的鋰離子電池具有更強(qiáng)的導(dǎo)電能力,緩解電極極化問題。
所謂的電極極化是指當(dāng)電池有電流通過時(shí),電位出現(xiàn)偏離了平衡電位的現(xiàn)象。而衡量極化的程度,是看實(shí)際電勢與平衡電勢的差值。正常情況下,鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池均存在極化現(xiàn)象。
根據(jù)極化產(chǎn)生的原因,極化可以分成三種:電化學(xué)極化、濃差極化和奧姆極化。
1、電化學(xué)極化也稱活化極化,是由于正負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)速率小于電子運(yùn)動(dòng)速率引起的極化,響應(yīng)時(shí)間微秒級;
2、濃差極化是由于反應(yīng)物消耗引起電極表面得不到及時(shí)補(bǔ)充(或是某種產(chǎn)物在電極表面積累,不能及時(shí)疏散),例如氫在電池正極的積累,導(dǎo)致電極電勢偏離通電前按總體濃度計(jì)算的平均值,響應(yīng)時(shí)間秒級;
3、奧姆極化是由于電解液、電極材料、隔膜電阻以及各種組成零件之間存在的接觸電阻所引起的極化,瞬時(shí)發(fā)生。
以上三種極化是電化學(xué)反應(yīng)的阻力,是鋰離子電池容量逐漸減少的原因之一。為此,有科學(xué)家表示應(yīng)使用缺氧態(tài)氧化鎢粉末作為電極材料的改性劑。