缺氧态氧化钨(WO3-x)是一种尤为重要的N型半导体材料,由于其具有特殊的缺陷结构和物理化学特性被广泛地应用到储能领域、气体传感、光催化、电致变色和场致发射等领域。在储能领域中,缺氧态氧化钨颗粒是用来作为下一代新型正负极材料的功能性原料,使所制得的锂离子电池具有更强的导电能力,缓解电极极化问题。
所谓的电极极化是指当电池有电流通过时,电位出现偏离了平衡电位的现象。而衡量极化的程度,是看实际电势与平衡电势的差值。正常情况下,铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池均存在极化现象。
根据极化产生的原因,极化可以分成三种:电化学极化、浓差极化和奥姆极化。
1、电化学极化也称活化极化,是由于正负极活性物质发生的电化学反应速率小于电子运动速率引起的极化,响应时间微秒级;
2、浓差极化是由于反应物消耗引起电极表面得不到及时补充(或是某种产物在电极表面积累,不能及时疏散),例如氢在电池正极的积累,导致电极电势偏离通电前按总体浓度计算的平均值,响应时间秒级;
3、奥姆极化是由于电解液、电极材料、隔膜电阻以及各种组成零件之间存在的接触电阻所引起的极化,瞬时发生。
以上三种极化是电化学反应的阻力,是锂离子电池容量逐渐减少的原因之一。为此,有科学家表示应使用缺氧态氧化钨粉末作为电极材料的改性剂。