06 化学电池

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化学电池的构造与原理

化学电池的构造与原理

化学电池的构造与原理化学电池,也被称为电池,是一种能够将化学能转化为电能的装置。

它由两个电极、电解质和导电材料组成,其中每个电极都包含了一种反应物质,该反应物质在反应中释放或吸收电子。

当两个电极通过导电材料连接后,电池就能够产生电流。

本文将对化学电池的构造和原理进行详细介绍。

一、化学电池的构造化学电池一般由以下几个主要组成部分构成:1. 电极:电池内的两个电极材料被称为阳极和阴极。

阳极是一个负极,在化学反应中会产生电子。

阴极是一个正极,在化学反应中会吸收电子。

电极的选择与电池的种类相关,例如常见的锌碳电池中,锌是阳极、碳是阴极。

2. 电解质:电解质是一种能够导电的物质,它位于阳极和阴极之间,用于维持电荷平衡。

常见的电解质包括盐溶液、酸溶液和碱溶液等。

3. 导电材料:导电材料用于将阳极和阴极连接起来,形成闭合电路。

常见的导电材料有铜线、银线和铝线等。

二、化学电池的原理化学电池的工作原理基于化学反应。

在电池中,两种反应物质通过化学反应进行氧化还原反应。

其中,阳极的反应物质会氧化,并释放出电子,而阴极的反应物质会与电子结合,并还原。

这个氧化还原反应产生的电子通过导电材料在两个电极之间流动,从而形成电流。

举例来说,常见的碱性电池使用氢氧化锌作为阳极和二氧化锰作为阴极。

在电池中,氢氧化锌会被氧化成锌离子,并释放出电子。

同时,二氧化锰会吸收这些电子,使其还原成锰离子。

这个氧化还原反应产生的电子会通过导电材料在两个电极之间移动,从而产生电流。

化学电池的电能输出与电化学反应的自发性有关。

只有当电化学反应是自发进行时,电池才能产生电能。

三、化学电池的应用化学电池广泛应用于各个领域,其中最常见的应用是用于便携式电子设备、交通工具和家用电器等。

以下是一些常见的应用举例:1. 便携式电子设备:手机、笔记本电脑、手提灯等都使用化学电池供电。

这些电池通常是可充电的,如锂离子电池和镍镉电池。

2. 交通工具:电动汽车和混合动力汽车利用化学电池来储存和释放电能,从而驱动车辆。

高考化学电池知识点

高考化学电池知识点

高考化学电池知识点高考化学中,电池是一个较为重要的知识点。

电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于生活和工业中。

在高考中,对电池的了解和掌握成为了考生们必不可少的一项知识。

本文将深入探讨高考化学中关于电池的知识点,包括电池的基本原理、常见的电池类型以及电池的性能相关概念。

一、电池的基本原理电池的基本原理是将化学反应能产生的电子转化为电能。

常见的电池由两个电极以及电解质组成。

其中,电解质可以是液体、固体或是半固体状态,其作用是使电子在两个电极间进行传输。

在电池中,一个电极被称为阳极,另一个电极则为阴极。

阳极是电子的来源,对应于氧化反应;阴极是电子的接受者,对应于还原反应。

两个电极之间存在电动势,即电池电压。

二、常见的电池类型1. 干电池干电池是一种常见的便携式电池。

它由一个锌壳和一个含有碱性电解质的电解质质膏组成。

干电池的阳极上涂有二氧化锰,阴极是一个碳棒。

当干电池使用时,锌会发生氧化反应,产生电子,二氧化锰则会发生还原反应,接受电子,从而产生电流。

干电池常见于手电筒、闹钟等电子设备中。

2. 碱性电池碱性电池是一种常见的碱性干电池。

与普通干电池不同,碱性电池的电解质采用碳酸氢铵,其优势在于电压稳定,容量较大。

碱性电池常见于相机、遥控器等高耗能电子设备中。

3. 锂电池锂电池是一种充电性电池,由锂金属或是锂化合物作为阳极材料。

锂电池具有较高的能量密度和使用寿命,广泛应用于移动电话、电动车等领域。

锂电池有多种类型,如锂离子电池、锂聚合物电池等。

三、电池的性能相关概念1. 电池的电动势电池的电动势是指电池正常工作状态下,在开路条件下的电压。

电动势的单位是伏特(V)。

2. 电池的电流电池产生的电流是指单位时间内通过电池的电量。

电流的单位是安培(A)。

3. 电池的容量电池的容量是指电池在额定电压下能放电的时间。

容量的单位是安时(Ah)。

4. 电池的内阻电池的内阻是指电池内部电子传输时所遇到的阻力。

内阻越小,电池输出的电流越大。

化学电池特点

化学电池特点

化学电池特点化学电池特点________________________化学电池是一种使用化学反应产生电能的设备,因其能够持续地产生电能,又叫做“可再生电池”。

化学电池的原理是,在其内部的两个电极材料上,存在着不同的电位,当将这两个电极材料放入电解质溶液中,形成电解质电池,两个电极材料之间就会发生化学反应,从而产生电能。

化学电池的特点是具有高效、安全、可再生等优点,以下是对这些特点的详细介绍:##### 高效化学电池的高效性是指它的能量密度,也就是说单位容积或单位重量所能贮存的能量大小。

相比传统的锂离子电池,化学电池的能量密度要高得多,这也意味着其体积小、重量轻,使得其在节能减排、便携性和可靠性方面都有明显的优势。

##### 安全化学电池在使用过程中不会发生热量过大、电流过大或者温度过高等危险情况,也不会发生可能引发火灾的情况,因此其安全性相对较高。

##### 可再生化学电池的可再生性是指当使用完之后,可以将其重新回收再利用,从而减少了对自然资源的浪费。

此外,化学电池在使用过程中不会产生有害物质,也不会产生对环境有害的废弃物,对环境的污染也较少。

##### 长寿命化学电池相对于传统的锂离子电池而言,其使用寿命也要长得多。

因为化学电池不会随着使用时间而逐步失去充电能力,而是在使用过程中能够不断释放出能量,使其保持一定的充电能力,从而延长其使用寿命。

##### 充电速度快化学电池在充电过程中,不会出现传统锂离子电池所出现的“内阻”问题,因此其充电速度要快得多,而且也不会出现传统锂离子电池在高速充电时造成的安全隐患。

##### 抗干扰性强化学电池在使用过程中,不会受外界因素的影响而出现性能下降或者安全隐患。

即使在高速行驶或者复杂地形时也能保证其正常工作,因此其在一定程度上也可以说是一种“真正意义上的智能驱动”。

以上就是化学电池的特点介绍,希望能帮助到大家。

随着新能源技术的发展,化学电池也将在未来发挥越来越重要的作用。

化学电池的工作原理

化学电池的工作原理

化学电池的工作原理化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由正极、负极和电解质组成,正负极通过电解质相互隔离,当化学反应发生时,正负极之间会产生电子流动,从而产生电能。

下面将详细介绍化学电池的工作原理。

1. 化学反应产生电子流动:在化学电池中,正极和负极之间会进行氧化还原反应。

正极的原子或离子失去电子,负极的原子或离子则获得电子。

这样就形成了正极和负极之间的电子流动。

2. 电解质的作用:电解质在化学电池中起到传导离子的作用。

它存在于正负极之间,并能溶解成离子。

当化学反应发生时,正极和负极产生的离子会在电解质中运动,形成电解质中的离子流动。

这样,电解质就起到了传导电子流动的作用。

3. 正极和负极的材料选择:化学电池中,正极和负极的材料选择非常重要。

正极的材料通常是能够容易失去电子的物质,如金属、多价离子等。

而负极的材料则是能够容易获得电子的物质,如金属、还原剂等。

这样,正极和负极之间就能形成电子的流动。

4. 化学反应的能量转化:化学电池中的化学反应通常是放出能量的,这些能量会转化为电能。

在化学反应过程中,正极和负极之间的电子流动会产生电场。

这个电场会产生电势差,从而产生电能。

5. 电池的工作原理:化学电池的工作原理可以简单概括为:正极发生氧化反应,负极发生还原反应,电子从负极流向正极,通过外部电路产生电能。

总结起来,化学电池的工作原理是通过化学反应产生氧化还原反应,正极和负极之间形成电子流动,电解质扮演传导离子的角色,正负极材料的选择决定了电子的流动方向,化学反应产生的能量转化为电能,实现能量的转换。

化学电池的工作原理是一个复杂的过程,离子的运动、电势差的形成等多个因素共同作用,最终实现了将化学能转化为电能的目标。

化学电池发展史

化学电池发展史

化学电池发展史化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,其发展历程可以追溯到18世纪末。

本文将从化学电池的起源开始,逐步介绍化学电池的发展史。

1. 化学电池的起源化学电池的起源可以追溯到1780年代,当时意大利化学家卢奇亚诺·伯蒂(Luigi Galvani)和亚历山大·伏打(Alessandro Volta)开始研究静电现象。

伯蒂观察到青蛙腿在接触金属时会产生抽搐,而伏打通过一系列实验发现了电化学现象。

2. 早期化学电池1800年,伏打发明了第一台真正意义上的化学电池,称为伏打电池。

它由多个铜和锌片交替堆叠而成,每两个金属之间都有一层纸浸润了盐水。

这种电池通过金属之间的化学反应产生电能,成为了当时最重要的电源之一。

3. 进一步发展随着对化学电池的研究深入,科学家们开始尝试使用不同的金属和电解质来构建电池。

例如,英国化学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)在19世纪初提出了法拉第电解池,该电池使用了铂和银金属以及硝酸作为电解质。

4. 19世纪的突破19世纪是化学电池发展的重要时期。

1836年,英国化学家约翰·丹尼尔(John Daniell)发明了丹尼尔电池,这是一种使用铜和锌金属以及硫酸铜作为电解质的电池。

丹尼尔电池具有较低的内阻和较稳定的输出电压,成为当时最常用的电池之一。

5. 现代化学电池随着科学技术的不断进步,人们对化学电池的研究也在不断深入。

20世纪初,美国化学家托马斯·爱迪生(Thomas Edison)发明了镍铁电池,该电池使用了镍和铁金属以及碱性电解质。

这种电池在工业和军事应用中得到广泛使用。

6. 锂离子电池的出现20世纪70年代,由于对环境保护和能源储存需求的增加,科学家们开始研究新型电池。

1980年代,日本科学家岩崎正治(Akira Yoshino)发明了第一款商用化的锂离子电池。

锂离子电池具有高能量密度、轻便和长寿命等优点,成为了现代移动电子设备的主要电源。

化学电池的工作原理

化学电池的工作原理

化学电池的工作原理
化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,其工作原理主要涉及化学反应和电子流动。

以下是化学电池的工作原理的简要描述:
1. 化学反应:化学电池内部通常包含两种不同反应性质的电解质溶液,分别称为阳极溶液和阴极溶液。

在化学反应中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。

这些反应会释放出电子。

2. 电子流动:化学反应导致阳极释放出的电子向阴极流动。

在化学电池中,有两种途径供电子释放出和接收:一种是通过外部电路连接的金属导线;另一种是通过电解质溶液中的离子流动形成的电解质桥。

3. 电势差:化学反应在阳极和阴极之间产生了电位差,称为电势差(或电压),通常用伏特(V)表示。

电势差决定了电池的输出电压。

阳极的电势高于阴极,使得电子能够从阳极流向阴极。

4. 化学反应平衡:化学电池中的化学反应会随着时间的推移逐渐消耗反应物和生成产物。

当反应物和产物浓度之间达到一定的平衡时,化学反应将趋于稳定,同时电池的输出电压和电流也将相应减小。

化学电池的工作原理可以用如上所述的几个步骤来解释。

通过利用化学反应产生的电子流动和电势差,化学电池能够将化学能转化为电能,并在各种应用中提供持续的电源。

化学原电池知识点总结

化学原电池知识点总结

化学原电池知识点总结化学电池(又称为电化学电池,chem-elecltrical cells)可以将化学能转换成电能的设备,是由能够发生化学反应的两个电极,一个充放电液(充放电剂)和一个电解质材料组成,它由电极建立了化学和电气连接,仅通过化学反应来不断释放能量并发出电力,而储能器也可以将外部能量转换成电能,然后释放出来。

化学电池主要分为阳极和阴极,阳极主要由正极材料,正极反应质和充放电液构成,阴极主要由负极材料,负极反应质和电解质构成。

在化学反应的过程中,正阴极交替进行活性离子的自由释放和固定,从而形成一个电介质反应场,来进行化学能和电能的相互转换,以产生电力。

常见的分类包括:锂离子电池(lithium-ion batteries):锂离子电池是一种具有高能量密度,高安全性,低成本的电池,是目前最常用的一种电池。

它的内部具有很复杂的电化学反应,其正极材料由含锂的离子掺杂薄膜及固态电解质组成,而负极材料则是具有锂动力的活性碳及电解质的混合物,通过充放电来实现储能释放。

碱性电池(alkaline batteries):碱性电池是一种储能设备,其正极材料由甲磺酸铵及卡拉苏和/或卡拉苏石灰构建,负极材料由碳及锡构成,并使用氢氧化钾等作为电解质材料。

它可以释放出较高的电力,但受到温度和湿度影响较大,不能正常使用在低温和低湿度的环境中。

镍铬电池(nickel-cadmium batteries):镍铬电池是一类高能量密度的电池,也叫“无内阻性电池”,由锂离子充电技术组成,用镍作为正极材料,碱性电解质溶液做为电解液,铬铁氢化镍作为负极材料,铬作为充放电剂。

它可以较长的充放电循环次数,抗高放电成本低,但容易受到高温影响而失效,此外,由于释放出氢气和氧气,使得不能随意扔掉,属于危险垃圾。

锰酸锂电池(lithium-ion manganese):锰酸锂电池是一种改进的锂离子电池,与锂离子电池的反应机理类似,主要增加了锰作为正极材料,有利于提高电池安全性和结构稳定性,其存储能量比较高,耐重复充放电次数,电池结构可调节,寿命长,性能稳定,可在低温、恶劣环境使用。

化学电池的原理和应用

化学电池的原理和应用

化学电池的原理和应用化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,其原理是利用化学反应中产生的电子转移过程,将化学能转化为电能。

化学电池广泛应用于各个领域,如能源存储、电动汽车、移动设备等。

本文将详细介绍化学电池的原理和应用。

一、化学电池的原理化学电池由两个电极和电解质组成。

其中,一个电极为阳极,发生氧化反应,释放电子,负责供应电子。

另一个电极为阴极,发生还原反应,吸收电子,负责接收电子。

电解质则起到连接两个电极并导电的作用。

化学电池中,氧化反应和还原反应必须同时进行,其中氧化反应产生的电子通过外部电路传递到阴极,在阴极发生还原反应。

这样,电子在电路中流动,形成电流,实现化学能向电能的转化。

二、化学电池的应用1. 能源存储化学电池被广泛应用于能源存储领域。

例如,锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等都是常见的化学电池,用于储存电能。

这些电池可以在充放电过程中,将电能和化学能相互转化,实现电能的存储和释放。

能源存储技术的发展,促进了可再生能源的利用和电网的稳定运行。

2. 电动汽车化学电池在电动汽车的应用中起到了关键作用。

随着全球对环境保护意识的提高,电动汽车成为替代传统燃油汽车的重要选择。

锂离子电池是目前电动汽车中最常用的电池类型,其高能密度、较长的循环寿命和较低的自放电率使得它成为理想的能量供应方案。

化学电池的应用使得电动汽车可以以可持续、清洁的能源驱动,减少对化石燃料的依赖。

3. 移动设备化学电池广泛应用于移动设备,如手机、平板电脑等。

锂离子电池的高能密度、轻便性和较低的自放电损失,使得它成为移动设备的首选电源。

化学电池的应用使得移动设备可以长时间使用,并方便携带。

4. 其他领域化学电池还有许多其他的应用。

例如,它被用于各种传感器设备中,用于驱动电子元件,提供电能支持。

此外,化学电池还可以用于电子书、电动工具等许多其他电子设备中,满足人们的不同需求。

总结:化学电池通过将化学能转化为电能的原理,实现了能源的高效利用。

6.5.15.5常见的化学电池

6.5.15.5常见的化学电池

电池总反应: 2NiO(OH) +
放电
H2 充电
2Ni(OH)2
●锂电池:是以电负性最负、质量最轻的金属锂作为电池负
极,再配以正电性较高的化合物(如FeS2、V2O5等)作为正 极材料,以非水溶剂和电解质作为电解液组成。
●锂离子电池:若将作为锂电池负极活性物质的锂换为锂
离子,正极材料换为锂-金属氧化物(如LiCoO2、LiNiO2), 则可得锂离子电池。
(4) 电化学保护法
牺牲阳极的阴极保护法
将标准电极电位较低的金属和需保护的金属连接起 来,构成电池。这时,需保护的金属因电极电位较高成 为阴极,不受腐蚀,得到保护。另一电极电位较低的金 属是阳极,被腐蚀。例如,海上航行的船舶,在船底四 周镶嵌锌块。这时,船体是阴极,受到保护,锌块是阳 极,代替船体被腐蚀。这种保护法是保护了阴极,牺牲 了阳极,故称牺牲阳极保护法。
(4) 电化学保护法:
➢ 阳极氧化
➢ 牺牲阳极的阴极保护法
➢ 外加电流的阴极保护法 就是将被保护的金属与另一附加电极(不溶
性辅助阳极)作为电解池的两个电极,被保护金 属为阴极,在直流电的作用下阴极受到保护。
化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道,以及地下 水管、输油管等,常用这种方法防腐。
(4) 电化学保护法
●碱性干电池: (-)Zn | ZnO|KOH | MnO2 | C(+)或 (-)Zn | ZnO|KOH | HgO | C(+) (微型汞电池 )
2024/7/4
2. 二次电池 铅蓄电池:
铅蓄电池
Pb | PbSO4(s)| H2SO4(aq)|池
现有燃料电池,除碱性氢氧燃料电池外,还有磷酸型燃 料电池、高温固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、 醇类燃料电池等。

化学电池的分类及应用

化学电池的分类及应用

化学电池的分类及应用化学电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置,广泛应用于日常生活、工业生产和科学研究等领域。

根据不同的分类标准,化学电池可以分为很多种类,主要包括原电池、蓄电池、燃料电池和太阳能电池等。

一、原电池原电池是一类一次性使用的化学电池,其正反极材料不可再生。

常见的原电池包括干电池、碱性电池、铅酸电池等。

这些电池通常使用锌、碳等金属作为负极材料,使用氧化锌、二氧化锰等化合物作为正极材料,通过电化学反应释放出电子和离子,实现化学能到电能的转换。

原电池具有体积小、使用方便、价格低廉等特点,广泛应用于家用电器、手持设备、遥控器、闹钟等电子产品中。

二、蓄电池蓄电池是一类可充电的化学电池,其正反极材料可以通过外部电流反向反应,恢复原来的化学形态。

常见的蓄电池包括铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池等。

这些电池通常使用铅、锂、镍等金属作为电极材料,使用氧化铅、氧化锂等化合物作为正极材料,通过反应可将电能转化为化学能保存,或将化学能转化为电能输出。

蓄电池具有可重复使用、容量大等特点,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能储能系统等领域。

三、燃料电池燃料电池是一类通过氧化还原反应将化学能直接转化为电能的装置。

常见的燃料电池包括氢燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池等。

这些电池通常使用氢气、甲醇、乙醇等作为燃料,通过与氧气反应产生电子和离子,实现化学能到电能的转换。

燃料电池具有高能量密度、高效率、零排放等优点,广泛应用于汽车、航空航天、无人机、移动电源等领域。

四、太阳能电池太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置。

常见的太阳能电池包括硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、氨基硅太阳能电池等。

这些电池利用半导体材料的光电效应,将太阳光中的能量转化为电子,在外加电场的作用下形成电流,实现太阳能到电能的转换。

太阳能电池具有可再生、环保、寿命长等优点,广泛应用于太阳能发电系统、光伏电站、户用太阳能系统等领域。

除了以上主要分类外,还有其他一些特殊类型的化学电池,如二氧化碳还原电池、锌空气燃料电池、硫脲蓄电池等,这些电池具有不同的反应机制和应用领域。

化学电池实验

化学电池实验

化学电池实验化学电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。

在化学电池实验中,我们可以通过搭建不同类型的电池来观察和研究化学反应产生的电能。

本文将以“化学电池实验”为题,介绍化学电池的基本原理、实验步骤以及一些注意事项。

一、化学电池的基本原理化学电池由两个半电池组成,每个半电池中都包含一个电极和一个电解质溶液。

当两个半电池通过电桥或导线连接时,半电池中发生的氧化还原反应会产生电子,并在外部负载上形成电流。

在化学电池中,有两个关键的概念,即氧化和还原。

氧化指的是电极中物质失去电子,化成带正电荷的离子,而还原指的是电极中物质获得电子,还原为带负电荷的原子或离子。

化学电池中,氧化反应和还原反应同时进行,正好平衡了电子的流动,从而使电池产生电流。

二、化学电池实验步骤1. 实验材料准备准备两个玻璃杯,标记为A和B;两个铜片,一个作为氧化反应电极,一个作为还原反应电极;两个锌片,同样一个作为氧化反应电极,一个作为还原反应电极;电解质溶液,例如硫酸铜溶液和硫酸锌溶液;导线和电流计。

2. 搭建化学电池将铜片和锌片分别插入标记为A和B的玻璃杯中。

在A杯中倒入硫酸铜溶液,B杯中倒入硫酸锌溶液。

然后将A杯和B杯通过电导线连接起来,确保两个电极不直接接触。

3. 观察实验现象当搭建好化学电池后,可以观察到一些现象。

例如,氧化反应电极(铜片)会发生颜色变化,由铜红色变为蓝绿色;还原反应电极(锌片)则没有明显变化。

此外,在导线上接上电流计,也可以观察到电流的存在。

4. 继续实验观察可以通过改变实验条件,例如改变电解质浓度、电极材料、电解质种类等,进一步观察化学电池的变化情况。

并进行数据记录和分析,以便更好地理解化学电池的性质和特点。

三、化学电池实验注意事项1. 实验操作要小心谨慎,避免发生意外。

尤其是当使用强酸或强碱时,注意戴上防护手套和护目镜。

2. 实验材料和溶液的准备要准确无误,尽量保持纯净。

3. 在搭建化学电池过程中,电解质溶液的浓度要适中,过浓或过稀都可能影响电池的效果。

简述化学电池的基本组成

简述化学电池的基本组成

简述化学电池的基本组成1. 引言嘿,大家好!今天咱们来聊聊化学电池。

这可不是个无聊的话题,实际上,电池就像是我们日常生活中的小英雄,无声无息却又不可或缺。

想象一下,没有电池的手机、遥控器,那可真是生活中一场大灾难。

电池背后有个神秘的故事,今天我们就来剖析一下它的基本组成,看看它究竟是如何运作的。

2. 电池的基本组成2.1 正极和负极首先,电池有两个极,分别是正极和负极。

就好比一对情侣,缺一不可。

正极通常是个喜欢“吸引”的角色,它的材料多半是氧化物,比如说锂钴氧化物,而负极则通常是石墨。

想象一下,正极像是个热情的小太阳,总是吸引着电子们向它奔去,而负极则是个稳重的大树,默默等待着小伙伴们的到来。

2.2 电解质接下来,我们得聊聊电解质。

电解质就像是一位神秘的“交通警察”,它帮助电荷在正负极之间自由流动。

没有它,电池就像一辆没有油的车,根本无法启动。

一般来说,电解质可能是液体、固体,甚至是凝胶,大家都知道,水可不是电解质的唯一选择哦。

化学小伙伴们可得好好选择,才能让电池工作得顺风顺水。

3. 电池的工作原理3.1 电子流动好啦,电池组成讲完了,接下来就让我们深入探讨一下电池是如何工作的。

电池启动的时候,化学反应开始,正极和负极的材料开始进行“亲密接触”。

在这个过程中,电子们就像小小的旅行者,开始在电解质的帮助下,从负极出发,奔向正极。

这个过程不仅让电子们开心,也让电池释放出电能,供我们使用。

3.2 充电与放电说到这里,就不得不提一下充电和放电。

充电就像是给电池补充能量,让它恢复到“满电”状态。

而放电则是电池释放能量的过程,给我们带来光明和动力。

就像是喝水一样,喝得越多,能量越足,生活也越滋润。

但是,电池可不能喝得太多,否则就会“撑爆”的哦。

4. 结论所以说,化学电池其实就是由正极、负极和电解质这三位主角组成的。

而它们之间的互动就像是一场华丽的舞蹈,电子们在其中欢快地穿梭,化学反应在这里激情四溢。

了解了电池的组成,咱们下次再见到充电宝、遥控器时,可得多一份敬意。

化学电池的分类及应用

化学电池的分类及应用

化学电池的分类及应用化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,根据不同的结构和工作原理,可以将化学电池分为原电池和可充电电池两大类。

原电池包括干电池和湿电池,可充电电池则包括铅酸蓄电池、锂离子电池、镍氢电池和锌锰电池等。

1. 干电池:干电池是最常见的一种原电池,由锌和二氧化锰等化学物质构成。

它具有体积小、重量轻、使用方便等特点,因此广泛应用在家用电器、电子设备和移动通信等领域。

其中最常见且应用广泛的是碱性锰电池,如碱性7号电池和碱性5号电池。

2. 湿电池:湿电池又称为液态电池,将电解质溶液浸泡在两个电极之间,常用电解质为硫酸铁、盐酸锌等。

湿电池在实验室研究、工业设备和计算机的电源等方面有着广泛的应用。

常见的湿电池有铅酸电池、锌银电池、银汞电池等。

3. 铅酸蓄电池:铅酸蓄电池是一种常见的可充电电池,具有较高的电压稳定性和储电量,广泛应用于汽车、UPS不间断电源、太阳能储能等领域。

铅酸蓄电池由一正极的氧化铅、一负极的纯铅和硫酸电解液组成,其工作原理为通过充放电过程中,铅极和氧化铅极之间的电子和离子的流动来产生电能。

4. 锂离子电池:锂离子电池具有高能量密度、长寿命和环保无污染等特点,是目前使用最广泛的可充电电池之一。

锂离子电池应用于手机、平板电脑、电动车、无人飞行器等领域。

锂离子电池由锂盐溶液作为电解质,通过锂离子在锂原子和金属氧化物之间的嵌入和脱嵌过程来实现充放电。

5. 镍氢电池:镍氢电池具有高容量、长寿命和低自放电率等特点,广泛应用于相机、笔记本电脑、电动汽车等领域。

镍氢电池由氢气电负极、氢氧化镍正极和碱性电解液组成,其工作原理为在充电过程中,氢气电负极吸收氢气,氢氧化镍正极释放出氢气。

6. 锌锰电池:锌锰电池是一种新型的原电池,具有体积小、重量轻且成本低廉的特点,广泛应用于手电筒、遥控器等小型电子设备。

锌锰电池由微型锌棒和锰糖浆等材料组成,其工作原理为通过锌离子在锌极和锰氧化物极之间的流动来实现电能产生。

化学电池的工业应用

化学电池的工业应用

化学电池的工业应用化学电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于工业领域。

化学电池的工业应用涵盖了多个领域,包括能源储备、交通运输、通信技术以及农业生产等。

本文将详细介绍化学电池在这些领域的应用,并探讨其优势和前景。

一、能源储备化学电池在能源储备方面起到了重要作用。

例如,锂离子电池被广泛应用于电子设备和电动汽车等领域。

相较于传统的铅酸电池,锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命。

另外,燃料电池作为一种高效、环保的能源储备方式,也受到了越来越多的关注。

燃料电池利用氢气和氧气的化学反应产生电能,无污染、高效率,成为可持续发展的重要能源选择。

二、交通运输化学电池在交通运输领域具有广泛应用。

截至目前,电动汽车已成为未来交通的发展方向。

化学电池作为电动汽车的核心动力装置,确保了汽车的驱动性能和续航里程。

锂离子电池作为电动汽车最主要的电池类型,在电动汽车市场占据了主导地位。

同时,氢燃料电池也被认为是未来汽车发展的重要选择,其能够提供更长的续航里程和更短的充电时间,且排放纯净的水蒸汽。

三、通信技术通信技术领域对电池的需求也非常大。

无线通信设备如手机、笔记本电脑等,都需要电池提供稳定的电能。

锂离子电池由于其高能量密度和低自放电率,成为最受欢迎的电池选择。

此外,锂聚合物电池具有更高的电池能量密度,使得手机等移动设备在体积和重量上更为轻薄,进一步提升了用户体验。

四、农业生产化学电池对农业生产也起到了支持作用。

例如,太阳能电池板将太阳能转化为电能,广泛应用于农村地区的农田灌溉和农牧民生活用电。

此外,无线传感器网络也需要电池提供电能,用于农田环境监测和蔬果贮藏等方面。

利用化学电池技术,可以实现远程监控和精确管理,提高农业生产效率和质量。

综上所述,化学电池在工业领域有着广泛的应用前景。

无论是能源储备、交通运输、通信技术还是农业生产,化学电池都发挥着重要作用。

随着科技的不断进步,化学电池的性能和稳定性将不断提高,为工业发展提供更强有力的支持。

化学电池中的电化学反应

化学电池中的电化学反应

化学电池中的电化学反应化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,其中电化学反应起着至关重要的作用。

电化学反应是指在电化学电池中,通过电子在电解质中的移动和离子在电解质中的迁移,产生化学反应的过程。

本文将探讨化学电池中的电化学反应的原理和应用。

首先,我们来了解电化学反应的基本原理。

电化学反应涉及两种基本的反应类型:氧化反应和还原反应。

氧化反应是指物质失去电子的过程,而还原反应是指物质获得电子的过程。

在电化学电池中,氧化反应和还原反应同时进行,形成一个电子传递的闭环,从而产生电流。

电化学反应的实质是通过电子的传递来实现化学反应。

在电化学电池中,有两个电极:阳极和阴极。

阳极是电池中的氧化反应发生的地方,而阴极是电池中的还原反应发生的地方。

当电池连接外部电路时,电子从阳极流向阴极,同时离子在电解质中迁移,从而完成电化学反应。

电化学反应的应用非常广泛。

其中最常见的应用是电池和电解池。

电池是一种将化学能转化为电能的装置,通过电化学反应产生电流。

常见的电池包括干电池和蓄电池。

干电池是一种一次性使用的电池,其内部的电化学反应一旦完成就无法逆转。

蓄电池则是一种可充电的电池,其内部的电化学反应可以逆转,从而实现电能的储存和释放。

电解池是一种利用电化学反应进行化学反应的装置。

在电解池中,外部电源提供电流,使得化学反应发生。

电解池的应用非常广泛,包括电镀、电解制氢、电解制氧等。

例如,电镀是一种将金属镀覆在其他金属表面的方法,通过电化学反应将金属离子还原成金属沉积在其他金属表面上。

除了电池和电解池,电化学反应还在其他领域有着重要的应用。

例如,电化学传感器是一种利用电化学反应来检测和测量物质浓度的装置。

电化学传感器广泛应用于环境监测、生物医学和食品安全等领域,具有快速、准确、灵敏的特点。

总之,化学电池中的电化学反应是一种通过电子和离子的传递来实现化学反应的过程。

电化学反应在电池、电解池和其他领域都有着广泛的应用。

通过深入理解电化学反应的原理和应用,我们可以更好地利用化学能转化为电能,推动科技的发展和社会的进步。

化学电池的原理

化学电池的原理

化学电池的原理
一、化学电池的原理
化学电池是一种利用化学反应产生电能的电池。

它由一组电极和电解质溶液组成,当化学反应发生时,电极上就能产生电势差,进而释放电能。

化学电池的原理是利用电极及其所调节的化学反应,通过产生的电势差产生电能。

它是经典的电化学反应,通过化学反应将其他能量转换成电能。

它的工作原理可以用电压–电流模型来概括,即:电极及其所调节的化学反应,在其上发生时,会产生电压,而电流是电压和电阻的函数,即电量 = 电压/电阻。

二、结构
化学电池由电极、电解质溶液和电路组成。

电极可分为阳极和阴极,它们之间通过电解质溶液连接起来,电路是由导体连接电极组成的物理环境。

在化学电池中,阴极和阳极可以是金属、金属化合物或者是有机化合物,而电解质溶液可以是水或者有机溶剂,电解质溶液中存在着多种物质,比如:H+离子、OH-离子、电解质离子等。

三、电压
化学电池在其工作中,根据电极之间的电势差,会产生一定的电压,而电压的值取决于电极上发生的化学反应,以及连接的电路的类型。

例如,金属电极和有机电极经常被用来在化学电池中制造电势差,
它们产生的最大电势差一般在1-2V之间;而使用多种金属电极,可以产生更高的电势差,最大电势差可以达到4V左右。

四、应用
化学电池广泛应用于我们日常生活中,如电池、电动工具、家用电器等都是其中的一种。

此外,化学电池还广泛的应用于军事装备、医疗设备等电子设备中。

近年来,随着新能源研究的开展,许多混合电池,如太阳能电池、燃料电池等都是在化学电池的基础上进行发展的,它们都非常有用,可以用来替代传统的石油能源。

化学电池的原理及应用

化学电池的原理及应用

化学电池的原理及应用原理化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。

它基于电化学反应,利用化学反应中产生的电子流动来实现电能的转换。

化学电池由两个电极和介质电解质组成。

其中,正极是受氧化的电极,负极是受还原的电极。

当化学反应进行时,正极会释放电子,而负极则接收电子。

电子在外部电路中流动,从而产生电流。

化学电池的原理可以归纳为以下几个关键步骤:1.氧化反应:正极上的物质发生氧化反应,释放出电子。

2.还原反应:负极上的物质发生还原反应,接收电子。

3.电子流动:电子经过外部电路从正极流向负极。

4.离子传递:电解质中的正负离子通过电解质进行传递,以维持电荷平衡。

5.化学反应维持:化学反应不断进行,维持正负极的原料。

应用化学电池在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域:1. 便携式电子设备化学电池广泛应用于便携式电子设备,如手机、笔记本电脑和音乐播放器等。

便携式电子设备需要小巧而高效的电源,化学电池正好满足了这个要求。

常见的化学电池类型包括碱性电池和锂离子电池,它们能够为设备提供稳定的电源供应。

2. 交通工具化学电池在交通工具领域也有重要的应用,特别是在电动车和混合动力车中。

这些车辆使用化学电池作为主要能源来源,取代了传统的燃油发动机。

化学电池的高能量密度和环保性质使得电动交通工具成为可行的替代方案。

3. 太阳能储能系统太阳能储能系统中使用化学电池将太阳能转化为电能并储存起来。

太阳能电池板将太阳能转化为直流电,然后将电能存储到化学电池中。

这样可以在太阳能不可用时,如夜晚或云天,仍然能够使用储存的电能。

4. 可再生能源平衡化学电池在可再生能源平衡中发挥着重要的作用。

例如,当太阳能和风能等可再生能源产生的电力超过需求时,化学电池可以将多余的电能储存起来。

当需求高于可再生能源产生的电力时,化学电池可以释放储存的电能以满足需求,并平衡电力供应。

5. 电化学合成化学电池在电化学合成中也得到了广泛应用。

常用化学电池

常用化学电池

常用化学电池引言:化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,广泛应用于日常生活和工业领域。

本文将介绍几种常用的化学电池,包括干电池、碱性电池、锂离子电池和燃料电池。

一、干电池干电池是一种常见的一次性电池,由正极、负极和电解质组成。

正极通常由二氧化锌构成,负极由碳材料构成,电解质则是一种湿性浓缩的碳酸铵溶液。

干电池的工作原理是通过化学反应将化学能转化为电能。

干电池具有体积小、重量轻、使用方便等优点,但电能储存量较低,不可充电。

二、碱性电池碱性电池是一种常见的一次性电池,常用于电子设备、遥控器等。

它的正极由二氧化锌构成,负极由氢氧化钾构成,电解质则是一种碱性溶液。

碱性电池的工作原理与干电池类似,通过化学反应将化学能转化为电能。

碱性电池具有较长的使用寿命和较高的电能储存量,但不可充电。

三、锂离子电池锂离子电池是一种常见的可充电电池,广泛应用于移动设备、电动车等领域。

它的正极由锂化合物(如氧化钴)构成,负极由石墨构成,电解质则是一种锂盐溶液。

锂离子电池的工作原理是通过锂离子在正负极之间的迁移来实现电能的储存和释放。

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点,但需要注意充电和使用时的安全性。

四、燃料电池燃料电池是一种将燃料直接转化为电能的装置,常用于汽车、航空航天等领域。

常见的燃料电池包括氢燃料电池和甲醇燃料电池。

燃料电池的工作原理是通过氧化还原反应将燃料中的化学能转化为电能。

燃料电池具有高效率、零排放和可持续性等优点,但需要提供稳定的燃料供应。

结论:常用化学电池包括干电池、碱性电池、锂离子电池和燃料电池。

它们在不同领域具有广泛的应用,满足了人们对电能的需求。

随着科技的发展,化学电池的性能和安全性将不断提升,为我们的生活和工作带来更多便利和可能性。

化学电池的应用

化学电池的应用

化学电池的应用化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它在现代社会的许多方面发挥着重要的作用。

本文将从三个方面探讨化学电池的应用,包括家庭生活、工业生产和可持续发展。

一、家庭生活在家庭生活中,化学电池被广泛应用于各种便携式设备中。

例如,我们常用的闹钟、手电筒、遥控器等都需要化学电池提供电能。

这些设备通常使用锂电池或碱性电池,其优点包括体积小、寿命长和电能输出稳定。

化学电池的应用使得我们的生活更加便利和高效。

此外,化学电池还被应用于太阳能电池板的储能系统中。

太阳能电池板可以将阳光转化为电能,但由于天气和日照时间的变化,太阳能电池板无法稳定输出电能。

而通过将太阳能电池板与化学电池相结合,电能可以在白天储存起来,晚上或阴天时仍能供给家庭使用,提高了可再生能源的利用效率。

二、工业生产在工业生产中,化学电池广泛应用于电动车、移动设备和紧急备用电源等领域。

电动车的崛起已经成为未来交通发展的重要趋势,而化学电池则是电动车的核心动力。

锂电池作为一种高能量密度和长循环寿命的电池类型,被广泛应用于电动车领域。

化学电池的应用使得电动车成为了一种环保、高效的交通工具。

此外,移动设备如智能手机、平板电脑等也依赖于化学电池供电。

随着移动设备的普及,用户对于充电时间和续航能力的要求也越来越高。

因此,化学电池的不断创新和进步,使得移动设备的使用更加便捷和可靠。

另外,化学电池还被广泛应用于工业领域的紧急备用电源。

对于一些关键设备和系统,如医疗设备、通信基站等,化学电池能够提供可靠的备用电源,以应对突发停电等情况,保证系统的连续稳定运行。

三、可持续发展随着全球环境问题日益严峻,可持续能源的开发和利用成为当今世界的重要课题。

化学电池的应用为可持续发展提供了新的解决方案。

首先,化学电池可以储存并利用太阳能和风能等可再生能源。

由于可再生能源的输出具有间断性和不稳定性,化学电池可以将其储存起来,并在需要时释放电能。

这种方式不仅提高了可再生能源的利用效率,还有效解决了可再生能源的波动性问题。

化学电池原料

化学电池原料

化学电池原料化学电池是一种将化学能转化为电能的装置,其中的原料起着至关重要的作用。

本文将介绍化学电池中常用的原料,并探讨其在电池中的作用和特性。

一、正极材料正极材料是化学电池中产生正极活性物质的关键。

它们能够提供电子,并在反应中接受离子。

常见的正极材料包括金属氧化物和金属酸盐。

1. 金属氧化物金属氧化物是化学电池中常见的正极材料之一。

它们可以通过氧化反应释放出电子,并吸附离子以保持电中性。

最常用的金属氧化物包括锂钴酸锂、锰酸锂和三氧化铁。

2. 金属酸盐金属酸盐是另一种常见的正极材料。

它们也能够提供电子,并与离子结合。

著名的金属酸盐包括镍氢电池的镍酸氢锌和铅酸电池的铅酸。

二、负极材料负极材料是化学电池中产生负极活性物质的重要组成部分。

它们能够接受电子,并在反应中释放离子。

常见的负极材料包括金属和碳材料。

1. 金属金属是化学电池中常见的负极材料之一。

它们能够接受电子并释放离子。

典型的金属负极材料包括锌、镍和铅。

2. 碳材料碳材料也是常见的负极材料。

它们能够吸附离子,并在反应中释放电子。

石墨和活性炭是常用的碳负极材料。

三、电解质电解质在化学电池中发挥着电离和传导电子的作用。

它们能够增加电池中的离子浓度,从而促进电池反应的进行。

电解质通常是可溶于水或有机溶剂的盐类。

1. 水基电解质水基电解质是最常见的电解质类型之一。

常用的水基电解质包括酸、碱和盐。

它们能够在水中电离产生离子,从而促进电池反应的进行。

2. 有机溶剂电解质有机溶剂电解质可以溶解于有机溶剂中,并在其中电离产生离子。

有机溶剂电解质常用于某些特殊性能要求的电池中,如锂离子电池和聚合物电池。

四、其他添加剂除了上述的正极材料、负极材料和电解质,化学电池中还常常添加一些其他物质,以改善电池的性能和稳定性。

这些添加剂包括:1. 导电添加剂导电添加剂能够增加电池中电子的传导性能,提高电池的输出功率。

常用的导电添加剂有碳黑和导电聚合物。

2. 稳定剂稳定剂在电池中起到保护作用,可以减少电池的腐蚀和衰减。

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第6讲 电子转移产生的能量 ——化学电池
2007年中国已经成为太阳能电池第一生产大国
1
你了解电池吗?
电池发展简史
★ cell or battery?
电池(cell)
电池组(battery)
电池狭义的定义是把自身储存的化学能转化为电 能的装置;广义上的定义是指将机械能以外的能量转 成电能的装置。
2
电池发展简史
-
日本富山县引发大规模骨痛病
1被“经觉体9称自和障弯56为杀末碍弓年“猫梢、高,叫猫”神视日,舞。经觉本直蹈随被丧水至症后侵失俣死湾”不害、亡附。久,震。病,轻颤近当发猫此者、时现步地口手这了态也齿足种一不发不变病种稳现清形由奇,了、,于怪抽患步重病的搐这履者因病、种蹒神不。麻病跚经明这痹症、失而种,的面常被病甚人部,叫症至。痴或做最跳患呆酣“初海者、睡怪出死由手,病现去于足或”在,脑麻兴。猫被中痹奋身称枢、,上为神感身,
例如:Fe3+ | Fe2+ 、H+ | H2 、Cl2 | Cl– Hg2Cl2 | Hg 、 AgCl |Ag
电池基本原理
★ 原电池原理 电极电势用符号E(氧化型|还原型)表示,单位是V。 标准状态下的电极电势用符号E (氧化型/还原型)表示。 例如:锌电极的电极电势表示为:E(Zn2+ / Zn);锌 电极的标准电极电势表示为: E (Zn2+ / Zn)
(-)Zn(s) +2OH-(aq)= ZnO(s)+H2O(l)+2e-
(+)MnO2(s)+ 2H2O(l) +2e-= Mn(OH)2(s)+ 2OH-(aq)
电池反应:
Zn(s)+ MnO2(s)+ H2O(l)= ZnO(s)+ Mn(OH)2(s)
Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+(aq)= Zn2+(aq)+Mn2O3(s)+2NH3(aq)+H2O(l)
{ 金属导体如 Cu、Zn
电极 惰性导体如 Pt、石墨棒
5
电池基本原理
★ 原电池原理 哪些物质可以组成电池?
同一种元素不同价态的物质可组成氧化还原电对 (redox couple)。例如: Zn2+ | Zn 、 Cu2+ | Cu
除金属与其离子可组成电对外,同一种元素不同 氧化数的金属离子、非金属单质与其相应的离子以及 金属与其难溶盐都可构成电对。
放电
充电
2Ni(OH)2(s)
2NiOOH+H2
放电
改良后的镍氢电池
11
电池的分类
★ 锂离子电池 Li-ion Battery 根据锂离子电池所用 电解质材料不同,可 以分为液态锂离子电 池(li-ion battery, LIB) 和聚合物锂离子电池 (polymer li-ion battery, LIP)两大类。
锂离子电池 3.7
容量
1100mAh 2900mAh >8000mAh
一些常见的电池
应用举例 手电筒、小型电器
手表、计算器等 汽车
电子消费品 电子消费品 数码产品
13
电池的废弃处理
电池中的重金属成分
电池类型 锌锰碱性 铅酸蓄电池
镍—镉
污染源 Hg Pb Cd
重金属严重污染的危害 1955年日本水俣病事件
- 放电:( )LixCn = Cn + xLi++xe- (+)Li1-xMO2+ xLi+ +xe-=LiMO2
电池的分类
★ 锂离子电池 Li-ion Battery 电压高,可达3.7-3.8 比能量大 循环寿命长(500-2000次) 自放电小(损耗小) 可快速充放电(低至10分钟)
不能过充过放! 使用温度应保持 在-20~50℃之间
电池的分类
★ 锌锰电池(碳锌电池)
碱性电池的容量比碳性电池为高,原因是用作阴 极的二氧化锰有较高的纯度同密度,内部零件体积较 细(例如电极),也让出空间,有助增加容量,总的 来说比碳性电池多3至5倍容量。
1950年代,工作于美国劲量公司的Lewis Urry发明了碱 性干电池,并在1957年申请了专利。
和醇如甲烷等有时亦会作燃料使用
过程 燃料 氧化剂 产物与现象 其他特点
燃烧
H2O、热、 过程快速、有
氢气 空气中氧气
火焰、效率低、
光和声音
产生热最有效
过程较慢、无
H2O、电和 火焰、安静、 燃料电池 氢气 空气中氧气
少量热
效率较高、产
生电最有效
燃烧与燃料电池技术比较
燃料电池
★ 燃料电池的应用
燃烧与燃料电池技术比较
9
电池的分类
★ 锂电池——Lithium Cell
爱迪生发明
以金属锂或锂合金为负极 材料,使用非水电解质溶 液的一次电池.
以CR 字头的圆柱形锂二氧化锰电池最为常见
还可以与硫化铁、氧化 铜构成电池
电池的分类
★ 蓄电池——铅(酸)蓄电池
多孔铅板
充电
2PbSO4(s) +2H2O(l)
Pb(s)+ PbO2(s)+2H2 SO4(aq)
世界产量的1/4。以深圳为例,深圳每年废弃充电池的 产生数量相当惊人,达到50~100吨/年。
目前我国的大部分废旧电池混入生活垃圾被一并 埋入地下,久而久之,经过转化使电池腐烂,重金属 溶出,既可能污染地下水体,又可能污染土壤,最终 通过各种途径进入人的食物链。
16
电池的废弃处理
★ 我国现状
推广无汞碱性电池,对废旧电池分散处理。国家 目前不鼓励以环境保护为目的的集中收集。
是电池吗?
★ 静电存储器——莱顿瓶 Leyden jar(1746年)
由两层筒状锡箔组成,瓶 口上端接一个球形电极, 下端利用导体(通常是金 属链)与内侧金属箔连接. 充电方式是将电极接上静 电产生器,外部金属箔接 地;内部与外部的金属将 会携带相等但极性相反的 电荷。
电池发展简史
★ Volta Pile——最早的电池组(1799年)
12
电池的分类
世界著名商业杂志--美国《商业周刊》评出了全 球“2006最佳/最差”排行榜,2006年因为过热或起 火事件惹祸,在全球召回将近1000万块的索尼锂离子 电池,理所当然地“荣登”最差产品排名
电池的分类
电池类型 电压/v
锌锰碱性 1.5
锂电池
3
铅酸蓄电池 2.0
镍—镉 1.2
镍—氢 1.2
放电
10
电池的分类
★ 蓄电池——铅(酸)蓄电池
汽车用铅酸蓄电池
工作电压平稳 使用温度及使用电流范围宽 能充放电数百个循环 贮存性能好 造价较低
应用广泛
电池的分类
★ 镍镉电池和镍氢电池
1899年,瑞典 Waldemar Junger发明了镍镉电池
充电
2Ni(OH)2(s) +Cd(OH)2 (s)
2NiOOH+Cd+2H2O
锌-铜电池
电池基本原理
负极发生氧化反应 正极发生还原反应 电子得失通过外部线路进行
电池的本质
4
电池基本原理
★ 原电池的构造
Cu-Zn原电池
电池基本原理
★ 原电池原理
负极 (电子流出 ) :Zn(s) − 2e − Zn 2+ (aq) 氧化反应 正极 (电子流入 ) :Cu 2+ (aq) + 2e − Cu(s) 还原反应 电池反应: Zn(s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu(s)
提供电力
20
光伏电池
★ 光伏电池的应用
光伏电池
★ 我国的光伏产业 中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代
中期进入稳步发展时期。2000年以后,中国的光伏技 术已步入大规模并网发电阶段。到2008年年底,全国 光伏系统的累计装机容量达到140MW,从事光伏组 件生产的企业近400家。2008年我国的光伏产能首次 超过德国,位居世界第一。
电池的废弃处理
★ 国外处理方法 日本:有一个废电池回收利用工厂。北海道野村兴产 公司每年从全国收购的废电池达1.3万吨,收集的方式 是93%通过民间环保组织收集,7%通过各厂家收集。 以往,主要是回收其中的Hg,但目前日本国内电池已 不含Hg了,就主要回收电池的铁壳和其中“黑”原料, 并进行二次产品的开发制造,如其中一个产品可用于 电视机的显像管。
中国电池工业协会公布了第一批11个无汞“绿色 环保碱锰电池产品”,包括南孚、双鹿、长虹等品牌 的碱锰电池产品。这些产品都能够长期储存,电量稳 定,其汞含量均在0.0001%以下,可以与生活垃圾一 同做填埋处理。
新兴电池
★ 燃料电池 Fuel Cell
多孔物质 Pt基催化剂 质子交换膜
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燃料电池
★ 燃料电池 最常见的燃料为氢 ,一些碳氢化合物例如天然气
15
电池的废弃处理
★ 国外处理方法 美国:是在废电池环境管理方面立法最多最细的一个 国家,不仅建立了完善的废电池回收体系,而且建立 了多家废电池处理厂,同时坚持不懈地向公众进行宣 传教育,让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。
电池的废弃处理
★ 我国现状 我国年产电池已达约180亿只,年耗70亿只,占了
电池的废弃处理
★ 国外处理方法 瑞士:瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,其中 一家工厂采取的方法是将旧电池磨碎,然后送往炉内 加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发, 锰和铁熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。这家工厂一 年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金、400 吨锌和3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元 素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混 合物作为金属废料直接出售。
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