锂离子电池中电极与电解液的相界面处发生的脱嵌锂反应是实现充电或放电的关键过程，涉及非法拉第和法拉第两种反应。法拉第反应指的是电极界面上电子转移引起氧化还原反应，物质的量与电子电流成正比，遵循法拉第定律，响应时间较长。非法拉第反应则在特定条件下，电极界面电子未引发氧化还原反应，导致双电层结构改变，响应时间快，超级电容器即为此例。锂离子电极反应包含这两种过程，如图示，电子从电极通过外电路到达另一电极，正电荷增加，电位偏移，负电荷紧密排列，锂离子吸附，氧化态的Li+增多，还原态的Li减少，形成法拉第过程。

法拉第反应涵盖电极氧化还原过程，电化学极化、浓差极化影响反应速度，锂离子、电子迁移速度及界面得失电子能力也影响法拉第反应。电极反应过程包含非法拉第和法拉第两个过程，非法拉第过程仅涉及电荷转移，可用电容C描述，法拉第过程涉及电荷和物质转移，分别用电荷转移阻抗Rct和Warburg阻抗描述。从外电路转移的电子分两路，影响界面电位和发生电化学反应，形成并联关系，用C1、Rct和Zw表示，并可通过等效电极电路图量化阻抗，方便定性定量分析。

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文章来源：天狐定制

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