为什么锂电池的阳极不等于正极?

目前市面上的智能手机、电动车甚至是电池储能系统采用的电池技术都是锂离子电池,这种可重复充电电池主要由电极、电解质与隔离膜组成,不过我们常听到的正极其实并不等于阳极,阴极也不等于负极,这是为什么呢?
电极是电池中负责传导电子的零件,当电池充电时,电池的正极发生氧化作用,电极上的锂化合物放出电子和锂离子,而另一端的负极则吸收电子产生还原反应; 当电池放电时,两个电极的氧化还原反应则相反过来。

在理解了基本概念之后,才能解答这个问题:为什么阳极不等于正极呢?
从化学定义上,阳极(Anode)是一对电极中,失去电子发生氧化反应的电极,另一边就是阴极(Cathode),则是得到电子发生还原反应。 既然锂电池在充电和放电时,氧化还原反应会逆转过来,那就代表电池里的阴阳极其实是会变来变去的。
那正负极也会变来变去吗? 正负极的说法,是因为在电学上,正极(positive electrode)是电位较高的电极,负极(negative electrode)就是电位较低的电极,电子会从电位高的电极移动到电位较低的电极。
也因此阴阳两极、正负极的说法容易混淆,因为电池在充放电时,电子流动方向不一样,交换扮演阳极或阴极。 在充电时,锂离子在电池内部由阴极进入阳极,同时电子由外部回路到阳极与锂离子结合,放电时反之,锂离子由阳极回到阴极与外部回来的电子结合。
简单整理的话就是:电池放电时,阳极相当于负极,阴极相当于正极,电池在充电时,阳极相当于正极,阴极相当于负极。
因此阳极、阴极与电极的正或负没有必然的关系,非常容易搞混,所以通常会建议固定一种说法即可。 以锂离子电池材料来说,有人称锂钴氧化物、锰酸锂、镍酸锂及磷酸铁锂为阴极材料,也有人说是正极材料。 而负极(阳极)材料通常是以碳为基础,目前市场主流是石墨炭粉为主。