锂电池中参与化学反应的PbO2、Pb、H2SO4水溶液在充放电中的反应变化

根据格拉斯顿和特拉普提出的双极硫酸盐化理论，锂电池中参与化学反应的物质，正极板上是PbO2，负极板上是Pb，电解液是H2SO4的水溶液。锂电池放电时，正极板上的PbO2和负极板上的Pb都变成PbSO4，电解液中的H2SO4减少，相对密度下降。锂电池充电时，则按相反的方向变化，正极板上的PbSO4恢复成PbO2，负极板上的PbSO4恢复成Pb，电解液中的H2SO4增加，相对密度增大。当极板浸入电解液时，在负极板处，海绵状铅受到两个方面的作用。一方面它有溶解于电解液的倾向，因而有少量铅进入溶液，生成铅离子Pb+，在极板上留下两个电子2e，使极板带负电；另一方面，由于正负电荷的吸引，Pb+有沉附于极板表面的倾向。当两者达到平衡时，溶解便停止，此时极板具有负电位，大约为0.1V。