化学电源复习提纲hghj
化学选修四第四章 化学电源知识点
第二节化学电源原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!令公桃李满天下,何用堂前更种花。
出自白居易的《奉和令公绿野堂种花》1、定义:化学电源是将化学能变成电能的装置。
包括一次电源、二次电源和燃料电池等几大类。
2、一次电池:(1)碱性锌锰干电池:负极材料:Zn电极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2正极材料:MnO2电极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2(2)银锌纽扣电池:负极材料:Zn电极反应:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2正极材料:Ag2O电极反应:Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag3、二次电池(1)铅蓄电池:负极材料:Pb,正极材料:电解质溶液为30%H2SO4溶液○1放电时的反应:4===PbSO4负极反应:Pb-2e-+SO2-4+4H+===PbSO4+2H2O正极反应:PbO2+2e-+SO2-总反应:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O○2充电时的反应:阴极反应:PbSO4+2e-===Pb+SO2-44阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO2-总反应:2PbSO4+2H2O===Pb+PbO2+2H2SO4(2)锂电池:负极材料:锂,正极材料:石墨,电解质:LiAlCl4、SOCl2,放电时的反应:负极反应:8Li-8e-===8Li+3+2S+6Cl-正极反应:3SOCl2+8e-===SO2-总反应:8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S4、燃料电池:(1)氢氧燃料电池①氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池。
②燃料电池的电极本身不参与反应,燃料和氧化剂连续地由外部供给(2)铝—空气—海水电池:负极材料:铝片,正极材料:铂片,电解质溶液:海水,负极反应:4Al-12e-===4Al3+正极反应:3O2+12e-+6H2O===12OH-总反应:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)35、化学电源电极反应式的书写书写电极反应式时,首要根据原电池的工作原理准确判断正、负极,然后结合电解质溶液的环境确定电极产物,最后再根据得失守恒、质量守恒和电荷守恒写出反应。
化学电源知识点归纳总结
二次电池:电池放电后,可以用充电方法使活性物质恢复到放点钱状态,从而能够再次放电的一类电池,充放电过程可以反复进行;储备电池:在储存期间,电解质和电极活性物质分离或电解质处于惰性状态,使用前注入电解质或通过其他方式使电池激活,电池立即开始工作。
燃料电池:电池中的电极材料是惰性的,是活性物质进行电化学反应的场所,而政府及活性物质分别储存在电池体外,当活性物质连续不断的注入电池时,电池就能不断的输出电能;1.3 化学电源的基本工作原理化学电源是化学能直接转换成电能的装置。
两个必要条件:氧化还原反应、电子经过外线路成流反应:电池工作是,电极上发生的产生电能的电化学反应活性物质:电极上能够参加电化学反应、释放电能的物质(1)电极:电池的核心活性物质:电极中参加成流反应、产生电能的物质导电骨架:传导电子,使电流分布均匀;支撑活性物质活性物质:电化学活性高、组成电池电动势高(正极活性物质电势尽可能正、负极负)、质量比容量大和体积比容量大(电化当量,密度)、在电解液中化学稳定性好、电子导电性好、资源丰富、环境友好。
正极常用金属氧化物、氯化物、氟化物、硫化物(MnO2、PbO2、O2、AgO 、NiOOH )。
负极一般为电位较低的金属(Zn Pb H2 Li Cd )集流体/导电骨架:导电性好、机械强度高、加工性好、化学稳定性和电化学稳定性好、成本资源环保。
Pb 、Ni 、钢、Al 、Cu 、Ag(2)电解质:正负极间传递电荷,溶液导电;参加电极反应电解质要求:电导率高,溶液欧姆压降小;对固体电解质,离子导电性好,电子绝缘;化学性质稳定,不与活性物质发生反应;电化学稳定窗口范围宽;沸点高、冰点低,使用温度范围宽;无毒无污染、成本低电解质分类:按形态:液态(水溶液、非水溶液)、固态、胶态电解质(3)隔离物:隔膜、隔板(防止电池正负极接触,内部短路,同时吸蓄电解液)要求:孔径、孔隙率、孔隙的均匀分布;电解质粒子运动阻力小;电子的良好绝缘体;良好的机械强度和抗弯曲能力(抗拉、阻止电极上脱落的活性物质微粒;阻止枝晶的生长穿透);化学稳定性好(耐电化学电源知识点归纳总结解液腐蚀,耐氧化,耐还原);涨缩率(4)外壳要求:机械强度高、耐振动冲击腐蚀温差(只有锌锰干电池是锌电极兼做外壳)(5)封口剂(环氧树脂、沥青、松香)1.5 化学电源的电性能1.5.1电池的电动势:电池在开路条件下,正、负两极间的平衡电极电位之差1.5.2电池的开路电压:电池的开路电压是两极所联接的外线路处于开路时,两极间的电极电势之差开路电压与电动势区别:平衡电极电势1、与外界没有电子交换、2电极上氧化反应和还原反应是可逆的,反应速率相等1.5.3标称电压:用以表示或识别一种电池或一个电化学体系的适当的电压近似值;电池的特征值,也叫额定电压1.5.4电池的内阻:电池的内阻R内又称全内阻,是指电流流过电池时所受到的阻力。
沪教版九年级化学复习提纲
第一章元素周期表与金属1.1元素周期表的结构与特点1.1.1元素周期表中的周期和族1.1.2原子序数与元素的特性关系1.1.3周期表中元素的排列规律1.2金属性质与金属材料1.2.1金属的物理性质1.2.2金属的化学性质1.2.3金属的利用与工程应用1.3非金属元素与金属的比较1.3.1非金属元素的物理性质1.3.2非金属元素的化学性质1.3.3非金属元素的利用与工程应用第二章电化学基础2.1电流与化学反应的关系2.1.1电流的定义与测量2.1.2电解与电解质2.1.3化学和电流之间的转化关系2.2电化学反应的基本概念2.2.1氧化还原反应的基本概念2.2.2氧化还原反应的电子转移2.2.3氧化还原反应的离子转移2.3电化学实验与应用2.3.1电解质溶液的导电性实验2.3.2电解质溶液中金属的析出实验2.3.3电解质溶液中的酸碱中和实验第三章能量与化学反应3.1能量的种类和守恒定律3.1.1能量的种类和转化形式3.1.2能量守恒定律的实验验证3.1.3化学反应中的能量转化3.2化学反应的热效应3.2.1化学反应的热效应的定义3.2.2化学反应的热效应的测量3.2.3化学反应的热效应的应用3.3能量与化学反应的控制3.3.1化学反应速率与温度关系3.3.2化学反应速率与浓度关系3.3.3化学反应速率与催化剂关系第四章有机化学基础知识4.1碳与有机化合物4.1.1碳的特性与构成4.1.2有机化合物的分类与特点4.1.3有机化合物的命名规则4.2烃类化合物的性质与应用4.2.1饱和烃与不饱和烃的性质4.2.2烃类化合物的燃烧与利用4.2.3烃类化合物在工业生产中的应用4.3有机酸与酯4.3.1有机酸与酯的基本性质4.3.2有机酸与酯的制备与用途4.3.3有机酸与酯的结构与命名以上为九年级化学(下)的复习提纲。
通过按照提纲进行复习,可帮助学生理清知识框架,全面了解并掌握相关知识点,提高化学学习效果。
同时,建议学生在复习过程中结合教材、习题集等进行练习,理论与实践相结合,加深对化学知识的理解与应用。
化学电源知识点总结高中
化学电源知识点总结高中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。
正极是电池中发生氧化反应的部分,负极是电池中发生还原反应的部分,电解质是电池中传递离子的介质。
电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来产生电流,从而实现能量转换。
一、电化学基础1. 电解质电解质是将电解质溶液或熔融状态下的物质,在电场作用下,能够发生电离分解的化合物。
2. 氧化还原反应在电池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
氧化还原反应是通过电子的转移来实现能量转换。
正极失去电子,负极得到电子。
电子流就是电流。
3. 极化极化是指在电池放电或充电过程中,在正负极之间因为化学反应而产生的电阻。
极化影响着电池的性能和寿命。
4. 腐蚀腐蚀是指金属表面因为化学反应而失去电子,从而导致金属表面受到损害。
在电池中,腐蚀会降低金属电极的性能和寿命。
5. 循环寿命电池的循环寿命是指电池在充放电循环中能够维持性能和容量的次数。
循环寿命是评价电池品质的重要指标。
二、主要类型的化学电源1. 铅酸电池铅酸电池是一种使用硫酸和铅阳极、铅负极的化学电源。
它常用于汽车、UPS等应用场合。
铅酸电池的优点是价格便宜、容量大,但缺点是循环寿命短、自放电率高。
2. 锂离子电池锂离子电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料的电池。
它具有高能量密度、轻量化、无污染等优点,是目前最常用的可充电电池。
3. 碱性电池碱性电池是一种以碱性电解质、锌和锌化合物为正极材料的电池。
它广泛应用于绝大多数便携式电子产品中。
4. 镍氢电池镍氢电池是一种以镍氢化物和氢氧化镍为正负极材料的电池。
它是一种目前广泛应用于移动电子产品的可充电电池。
5. 铅碳电池铅碳电池是在铅酸电池的基础上,通过添加碳材料改进而成。
它具有高倍率放电性能和长循环寿命,广泛应用于电动车和储能系统中。
三、电池的寿命和性能评估1. 容量电池的容量是指电池所储存的电能,单位为安时(Ah)。
容量大小决定了电池可以提供的电流和使用时间长短。
精选电化学复习提纲及习题
电化学复习提纲及习题【知识精要】一、原电池:化学能转化为电能的装置叫做原电池1、概念:电极用导线相连并插入电解液构①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③、2组成条件:成闭合回路极正3、电子流向:外电路:负极——导线—离子移向正阳阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中内电路:盐桥中极的电解质溶液。
、电极反应:以锌铜原电池为例:42+(较活泼金属)-Zn2e=Zn负极:氧化反应:+(较不活泼金属)↑2H+2e=H正极:还原反应22++↑总反应式:Zn+2H+H=Zn25、正、负极的判断:)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(1 负极流入正极(2)从电子的流动方向3)从电流方向正极流入负极(阳离子流向正极,阴离子流向负极)根据电解质溶液内离子的移动方向(4增重或有气泡一极为正极_②(5)根据实验现象①溶解的一极为负极二、电解原理及应用 1、电解池是将电能转化为化学能的装置。
放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程反应氧化阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生反应还原负极相连的电极,发生阴极:与直流电源的在电解池中,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。
两极放电顺序及规律:2-2-------FSO>I >Br>Cl>OH>NO>>阳极:活性电极>S4*******+22+2+++++++++++Na>(H)>>Fe>CuAl>(HPb)>>>SnMg>Fe>Zn>阴极:Ag>Hg 2++KCa>> 2.电解原理的应用溶液作电解质溶液。
电解时,发生如下)电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,CuSO(142+-Cu-2e=Cu= Fe反应:阳极:Zn -2e- = Zn、Fe -2e、Ni -2e = Ni-2+,阴极:Cu+2e=Cu。
2+-2+-2+、阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属,阴极得到纯铜。
)电镀铜:精铜作阳极,镀件金属作阴极,硫酸铜(或其他可溶性铜盐)溶液作电解质(22+-,=Cu电极反应:溶液,从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。
化学电源知识点
化学电源一、化学电池:化学电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。
它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
判断一种电池的优劣或是否符合某种需要,主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少(比能量,单位是(W·h)/kg, (W·h)/L),或者输出功率的大小(比功率,W/kg, W/L)以及电池的可储存时间的长短。
除特殊情况外,质量轻、体积小而输出点能多、功率大、可储存时间长的电池,更适合使用者的需要。
化学电池的主要部分是电解质溶液,和浸在溶液中的正极和负极,使用时将两极用导线接通,就有电流产生,因而获得电能。
化学电池放电到一定程度,电能减弱,有的经充电复原又可使用,这样的电池叫蓄电池,如铅蓄电池、银锌电池等;有的不能充电复原,称为原电池,如干电池、燃料电池等。
二、不同种类的电池:(一)一次电池一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度,就不能使用了。
一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也叫干电池。
常用的有普通的锌锰干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等。
常见的一次电池:(1)普通锌锰干电池锌锰干电池是最常见的化学电源,分酸性碱性两种。
干电池的外壳(锌)是负极,中间的碳棒是正极,在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物,在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润ZnCl2,NH4Cl和淀粉或其他填充物(制成糊状物)。
为了避免水的蒸发,干电池用蜡封好。
干电池在使用时的电极反应为负极:Zn —2e—=Zn2+正极:2NH4+ + 2e—+ 2MnO2= 2NH3+Mn2O3+ H2O总反应:Zn + 2MnO2+ 2NH4+= Mn2O3+ 2NH3+ Zn2++H2O(2)碱性锌锰干电池负极:Zn +2OH——2e—=Zn(OH)2正极:2MnO2+2H2O +2e—=2MnOOH +2OH—总反应:Zn +2MnO2+2H2O=2MnOOH +Zn(OH)2(3)银一锌电池电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的,它们所用的电池体积很小,有“纽扣”电池之称。
化学电源知识点总结
化学电源知识点总结化学电源是一种使用无污染的可再生能源来支持其正常运行的电源,可以用来满足电池的供电需求。
化学电源的特点是可靠性高、出力稳定,它是一种得天独厚的能源系统,由于化学电池的体积较小,可以广泛应用于各种工业、消费和其他商业场合。
化学电源有三个基本组成部分,即活性物质、外部电路和正极和负极。
电池正极与负极之间有阻抗,其中活性物质可以吸收电路上的能量,把电能转化为化学能,从而形成电池反应,通过外部电路将供电电源转化为电力输出。
由于化学电池的体积小、质量轻、可以广泛应用于各种场合,所以它在时尚、娱乐、科学研究等多个领域都得到了应用,例如,手机、笔记本电脑、照相机等移动终端设备;汽车、航空、轨道及地铁等机动车辆;大型太阳能供电系统等。
因此,科学家和工程师对于化学电池的研究一直走在时代前沿,不断探索和实现新的发展理念。
研究化学电池的时候,我们要了解其工作原理、结构特点和关键技术,以确保电池质量,其发展技术可归结为下面几个基本知识点:(1)电极反应机理:化学电池的正极、负极的反应机理是该电池发挥作用的基础,一般电池的正极材料由还原剂组成,而负极材料由氧化剂组成,当这两种物质在电池中发生反应时,会产生电子,从而产生电能。
(2)电路结构:化学电池由正极、负极和外部电路三部分组成,其中正极电极与负极电极之间有一定的电阻,构成电路,电路上的能量可以经由外部电路转移到正极和负极,形成电池反应,电池内的能量可以由外部电路转换为电力输出。
(3)电池组技术:为了满足不同应用的需要,用户可以将多个单体电池按一定的配置方式组成电池组,由于电池组的容量大于单体电池,能够提供更大的电力输出,并且电池组可以较好地调整输出电压,以满足更多专案的电源需求。
(4)电池安全防护:为了确保电池在运行中的安全,必须对电池进行合理的防护,可以使用外部设备,例如安全电路板,进行过充和过流的防护,同时还可以通过软件和硬件实现多种安全功能,如过温防护、短路保护等,保证电池的正常运行。
化学复习提纲
化学复习提纲化学是一门研究物质性质和变化的科学,是自然科学中的重要分支。
在学习化学的过程中,我们需要掌握一些基本的概念和原理,同时也要学会应用这些知识解决实际问题。
为了帮助大家更好地复习化学知识,下面将为大家提供一份化学复习提纲,希望能对大家的学习有所帮助。
一、化学基础知识1. 原子结构:了解原子的组成及其结构,包括质子、中子和电子的性质和相互作用。
2. 元素周期表:掌握元素周期表的基本结构和元素的周期性规律,了解元素的周期表上的分布规律。
3. 化学键:了解化学键的种类和特点,包括离子键、共价键和金属键,并能够根据元素的电子结构预测化学键的类型。
4. 化学方程式:掌握化学方程式的书写规则和平衡化学方程的原则,能够根据化学方程式计算物质的质量、摩尔和体积等相关物理量。
5. 酸碱中和反应:了解酸碱中和反应的基本原理和计算方法,能够根据反应方程式计算反应的摩尔比和摩尔浓度。
二、化学反应和化学平衡1. 化学反应速率:了解化学反应速率的定义和计算方法,掌握影响反应速率的因素,如温度、浓度和催化剂等。
2. 化学平衡:了解化学平衡的概念和条件,掌握平衡常数的计算方法和应用,能够根据反应方程式预测平衡位置的变化。
3. 平衡常数与酸碱性:了解平衡常数与酸碱性之间的关系,掌握酸碱反应的平衡常数计算方法和应用。
4. 溶解度平衡:了解溶解度平衡的概念和计算方法,掌握溶解度积的计算和应用。
三、化学反应热力学1. 热力学基本概念:了解热力学基本概念,如焓、熵和自由能等,掌握计算热力学参数的方法。
2. 热化学方程式:了解热化学方程式的书写规则和热化学方程的计算方法,能够根据热化学方程式计算反应的焓变和反应热。
3. 反应热力学定律:了解反应热力学定律的基本原理和应用,包括热力学第一定律和第二定律。
4. 热力学循环:了解热力学循环的基本原理和计算方法,能够根据循环过程计算功和效率。
四、化学平衡和电化学1. 化学平衡和电动势:了解化学平衡和电动势之间的关系,掌握电动势的计算方法和应用。
化学电源复习资料
绪论一次能源:直接取自自然界,没有经过任何加工和转化的能量和资源。
一次能源又分为再生能源(泛指多种取之不竭的能源)和非再生能源(无法通过连续再生过程实现永续利用的一次能源)。
二次能源:由一次能源加工转化后的能源。
化学电源化学电源:一种实现将化学能转化为电能的装置。
必要条件:(1) 将发生得失电子的两个过程(氧化还原反应)分别在2个电极上进行。
(2) 物质在进行氧化还原过程中,电子必须通过外电路(有别于腐蚀微电池)。
化学电源的一些重要参数1. 开路电压:电池没有负荷时(即i 外=0)正负极两端的电压。
V 开的大小是由电池体系的热力学性质决定的。
2. 工作电压:电池有负荷时(即i 外≠0)正负极两端的电压。
V 工作= V 开-|η(+)|-| η(-)|-IR 内3.内阻:电流流过电池正负极两端时所受的阻力,包 括极化电阻和欧姆电阻。
越小性能越佳。
4.放电曲线:电池以一定电流放电时,电池两极端线上的 电压随放电时间的变化;5.放电率:电池的额定容量与指定放电电流之比。
表示放电快慢的一种度量。
放电率指放电时的速率,常用“时率”和“倍率”表示。
6.电池容量:在一定的放电条件下从电池可以获得的电量。
[实际容量,理论容量];7.电极活性物质的利用率:电极以额定电流放电时,其实际放电容量占理论容量的百分比。
η利用=C 实际/ C 理论 × 100%库伦效率: 在一定的充放电条件下,放电时释放出来的电荷与充电时充入的电荷的百分比。
也叫充放电效率。
标称容量:电池以0.2C 放电时的放电容量.高压氢-镍电池的工作原理2()Pt, H KOH(NaOH)NiOOH(+)-负极 -221/2H + OH H O + e 0.828V ϕ⇔︒=-正极 -22NiOOH + H O + e Ni(OH)OH 0.49V ϕ⇔+︒=电池反应 22NiOOH + 1/2H Ni(OH) 1.318VE ⇔︒= 四、MH/Ni 电池负极 -2M + H O + e MH + OH ⇔正极 -22Ni(OH)OH NiOOH + H O + e+⇔ 电池反应2NiOOH + MH Ni(OH) + M ⇔ 锂电池金属锂在所有金属中最轻,氧化还原电位最低,重量能量密度最大复习绪论几种典型的电池,电池符号会写,一次电池,二次电池化学电源化学电源的组成(4部分)、类型、工作原理,化学电源的一些主要参数,多孔电极最大的贡献实质上就是增大了电极的面积,从而降低了电极的极化,提高了活性物质的利用率。
化学电源相关知识点总结
化学电源相关知识点总结化学电源的基本原理是利用化学反应发生电子流动,从而产生电流。
其中最常见的化学电源是化学电池,它是一种将化学能转换为电能的装置。
常见的化学电池有干电池、碱性电池、锂离子电池等。
化学电源的工作原理是通过化学反应来产生电能。
在化学反应中,正极和负极会发生氧化还原反应,产生电子流动。
这些电子流动被引导到外部电路中,从而产生电流。
化学反应的速率和产生的电能取决于正极和负极的化学性质,以及电解质的导电性能。
化学电源的效率取决于多个因素,包括正极和负极的化学性质、电解质的导电性能、电池的设计参数等。
通过优化化学反应和电池设计,可以提高化学电源的能量密度和循环寿命。
化学电源的分类:1. 依据用途分类:(1)电动力源(2)电信号源(3)电热源(4)电光源(5)辅助电源2. 依据化学电源的构造不同方式分类:(1)蓄电池(又称化学电池)(2)燃料电池3. 依据原理或工作方式划分:(1)原电池、二次电池(2)原电池:也称干电池,使用后不能复原;(3)二次电池:使用后可通过外界电源复原;(4)生物电池:利用生物体内基液化学能转移到电能;(5)太阳能电池:利用光能转换为电能;(6)燃料电池:利用化合物的燃烧产生电能;化学电源的组成:1. 正极(正极材料、正极集流体和正极的连接线)2. 负极(负极材料、负极集流体和负极的连接线)3. 电解质(导电道、填液和隔膜)4. 包装(密封部件和外壳)化学电源的工作原理:化学电源是一种化学能转换为电能的装置。
它是通过化学反应来产生电能,并通过外部电路将这种能量输出。
化学电源的工作原理主要是利用正极和负极之间的氧化还原反应,从而产生电子流动。
这种电子流动被引导到外部电路中,从而产生电流。
化学电源的工作过程:1. 正极发生氧化反应,释放出电子,形成氧化物离子;2. 电子沿着外部电路流动到负极;3. 负极发生还原反应,接受电子,形成还原物质;4. 正极和负极之间的离子通过电解质进行传递,完成氧化还原反应;5. 通过外部电路流动的电子和离子重新结合,形成原料,化学反应再次开始。
化学电源知识点汇总总结
化学电源知识点汇总总结一、化学电源的基本概念和原理化学电源是利用化学反应产生的电能的装置,也称为化学电池。
化学电源的原理是通过化学反应将化学能转化为电能,从而产生电流。
化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型。
1. 化学电池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。
正极和负极之间通过电解质隔膜隔开,当正极和负极连通时,化学反应发生,产生电流。
化学电池的工作原理是在正负极之间发生氧化还原反应,从而产生电流。
2. 燃料电池燃料电池是一种利用氢气或其他可燃气体与氧气进行氧化还原反应产生电能的装置。
燃料电池的工作原理是通过将氢气与氧气在催化剂的作用下进行反应,产生电流。
二、化学电源的分类化学电源主要包括化学电池和燃料电池两种类型,根据不同的工作原理和应用领域可以进一步进行分类。
1. 原电池和二次电池原电池是一次性使用的化学电池,其化学反应发生后无法逆转。
二次电池则是可以重复充放电的化学电池,例如铅酸蓄电池和锂离子电池等。
2. 燃料电池的类型燃料电池可以根据使用的燃料和氧化剂的不同进行分类,常见的燃料电池包括氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池等。
三、化学电源的应用化学电源作为一种高效的能源转化装置,广泛应用于各个领域。
1. 电动汽车随着环保意识的提高,电动汽车逐渐成为替代传统燃油车的首选。
电动汽车采用电池组作为动力来源,其中包括锂离子电池、镍氢电池等。
2. 便携式电子设备化学电源被广泛应用于便携式电子设备,例如手机、笔记本电脑、数码相机等。
这些设备通常采用锂离子电池或锂聚合物电池。
3. 家用电器化学电源也被应用于一些家用电器,例如手提吸尘器、电动工具、无线电话等。
这些设备通常采用镍镉电池、镍氢电池等。
4. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域有着广泛的应用前景,可以用于飞机、无人机和宇宙飞船等。
5. 新能源领域燃料电池也被广泛应用于新能源领域,例如太阳能和风能的储能系统,通过燃料电池将太阳能和风能转化为电能。
化学电源复习重点
1.双电层形式:离子双电层;吸附双电层;偶极双电层。
影响因素:决定双电层结构的是静电作用与热运动A.浓度影响:溶液浓度越小,分散排布趋势越大。
B.温度影响:温度升高,离子运动加剧,双电层排布趋向分散。
C.电极电势影响:电极电势大,双电层趋向紧密排布。
D.溶液组分与电极间相互作用的影响。
特性吸附离子易于与电极紧密结合,形成内紧密层。
2.电化学反应特点:A.是一种特殊的氧化还原反应。
B.是一种特殊的异相催化反应。
C.氧化反应与还原反应等当量进行。
D.氧化反应与还原反应互相制约,又各具独特性。
3.极化:当有电流通过电极,电极电势将偏离平衡。
阳极极化指阳极的电极电势偏离平衡值。
4.液相传质的方式:(1)对流传质(2)电迁移传质(3)扩散传质5.浓度极化:由于浓度梯度的存在,使电极表面反应物粒子浓度与平衡时不同,引起电极电势偏离平衡值产生极化。
6.化学电源的分类:(1)一次电池:如锌锰、锌银电池(2)二次电池:铬镍、铅酸、锂离子电池(3)储备电池:锌银电池(4)燃料电池:质子交换膜电池、碱性燃料电池7.化学电源工作原理:①充电时,将化学能直接转变为电能②放电时,将电能直接转化成化学能储存起来8.电势分布:①平衡时:正、负极电极电势等于各自平衡值;②充电时:正极电势大于平衡值,负极电势小于平衡值;③放电时:电极电势小于平衡值,负极电势大于平衡值9.化学电源将化学能转化成电能所需的条件:(1)化学反应中失电子反应与得电子反应必须分隔在俩区域中进行;(2)物质在进行在转变的过程中必须通过外电路。
10.化学电源的组成:(1)电极:电池的核心部件(2)电解质:保证离子导电作用,有的还参与成流反应(3)隔离物:防止正、负极接触而短路(4)外壳:即电池容器11.电池容量:C0=26.8n(m/M) n为反应得失电子数C实际=It 或 C实际= 1R * Vdtt活性物质利用率 k=C实际/C0 电池能量 W0=C0E ,W0= - △G=nFE ,W实际=CV平电池功率: P0=W0/t=IE , P实际=W/t=CV/t=IV=IE-I2R内1.正极材料:二氧化锰反应机理:MnO2+H++e-→MnOOH次级过程:2MnOOH+2H+→MnO2+Mn2++2H2O负极材料:锌 NH4Cl电解液中的反应:Zn+2NH4Cl-2e-→Zn(NH3)2Cl2↓+2H+ ZnCl2为主电解液 4Zn-8e+9H2O+ZnCl2→ZnCl•4ZnO•5H2O+8H+KOH溶液中: Zn-2e+4OH-→Zn(OH)42-→←ZnO+H2O+OH- 锌电极会发生钝化、自放电2.各类锌锰电池反应(1)铵型电池:Zn+NH4Cl2+2MnO2→Zn(NH3)2Cl2↓+2MnOOH(2)锌型电池:4Zn+9H2O+ZnCl2+8MnO2→8MnOOH+ZnCl2 . 4ZnO . 5H2O(3)碱性电池:电池表达式:(-) Zn l KOH l MnO2(+)正极:2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH-负极:Zn-2e+4OH-→Zn(OH)42-→←ZnO+H2O+2OH-电池反应:Zn+2MnO2+H2O→2MnOOH+ZnO产物特点:(1)Zn(NH3)Cl2:致密而坚硬,它的生成使电池内阻增大,反应面积减小(2)ZnCl2•4ZnO•5H2O:刚生成时是松软的,随时间延长会变硬。
化学电源复习题
化学电源复习题化学电源复习题化学电源是一种将化学能转化为电能的装置。
它在我们的生活中起着至关重要的作用,如电池、燃料电池等。
下面我们来复习一些关于化学电源的基础知识和常见问题。
1. 什么是化学电源?化学电源是一种利用化学反应过程将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和电解质组成,当化学反应发生时,电解质中的离子在电极之间移动,产生电流。
2. 请简要描述一下电池的工作原理。
电池是一种常见的化学电源。
它由正极、负极和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质连接起来。
当电池接通电路时,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,电解质中的离子在电极之间移动,产生电流。
3. 电池的电动势是什么意思?电池的电动势是指电池正极和负极之间的电势差,也可以理解为电池产生电流的能力。
它的单位是伏特(V)。
4. 什么是标准电极电势?标准电极电势是指在标准状态下,电极与标准氢电极之间的电势差。
标准氢电极被定义为标准电极电势为0的电极。
标准电极电势可以用来比较不同电极的氧化还原能力。
5. 请简要介绍一下燃料电池。
燃料电池是一种利用氢气和氧气进行氧化还原反应产生电能的化学电源。
它的工作原理类似于电池,但燃料电池中的化学反应是持续进行的,因为燃料和氧气可以不断供应。
燃料电池具有高效、环保、无噪音等优点,被广泛应用于交通运输、能源储备等领域。
6. 请简要介绍一下锂电池。
锂电池是一种利用锂离子在正负极之间移动产生电能的化学电源。
它具有高能量密度、长寿命、轻巧等优点,因此被广泛应用于移动设备、电动车辆等领域。
锂电池的正极材料通常是氧化锂,负极材料通常是石墨。
7. 请简要介绍一下镍镉电池。
镍镉电池是一种利用镍和镉之间的氧化还原反应产生电能的化学电源。
它具有高放电电压、长寿命、大容量等特点,因此在一些特殊领域仍然得到广泛应用。
然而,镍镉电池中的镉是一种有毒物质,对环境和人体健康造成潜在危害。
8. 请简要介绍一下太阳能电池。
太阳能电池是一种利用光能转化为电能的化学电源。
化学电源 复习重点
1.化学电源由:电极、电解质、隔膜、外壳组成。
2.电极由三部分组成:活性物质、导电剂、添加剂。
3.电极常用粘结剂:聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素(CMC)4.影响电池比能量的因素:电压效率ηu、反应效率ηr、质量效率ηm5.极化过电位由:电化学极化、浓差极化、电阻极化产生的过电位组成。
6.电池内阻包括:欧姆电阻(由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成)、极化电阻(电化学反应时由于电化学极化和浓差极化引起的电阻)。
7.放电率常用“时率”(额定容量除放电电流)和“倍率”(放电电流除额定容量)表示。
8.可逆条件的意义:①电池反应是可逆的;②反应以可逆的方式(速率无限小的情况下)进行。
9.电极反应:①液相传质步骤;②前置表面转化步骤;③电化学步骤;④随后转化步骤;⑤产物生成新相。
研究电极过程的目的就是为了确定上述步骤中哪一步是控制步骤(最慢)。
10.某一电流密度下电极电位与可逆电极电位的差值的绝对值称为过电位11.交换电流密度:在平衡电位处电极上氧化和还原反应速率相等,i0称为交换电流密度12.i0→0时的电极是理想的极化电极;i0→∞时是理想的非极化电极。
13.电池记忆效应:是指电池可逆失效,即电池失效后可重新恢复性能。
记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向。
14.贮氢合金的分类:①AB5型稀土Ni 系合金LaNi5;②AB2型Laves相合金ZrMn2;③A B型钛镍系合金TiFe;④A2B型镁基合金Mg2Ni;⑤钒基固溶体V3Ti15.用作电池的贮氢合金必须满足以下条件:①有效吸氢量大;②平台压力合适;③在氢的阳极氧化电位范围内,贮氢合金有抗阳极氧化的能力;④在碱性电解质溶液中,合金的化学性能稳定;⑤在反复充放电过程中,电极不变形;⑥合金应有良好的电和热的传导性;⑦原材料成本低。
16.锂电池的组成:负极(碳)、正极(LiCoO2)和电解液(1mol/LLiPF6-EC+DE L(1:1)体积比)17.锂离子电池的特点:①锂离子从碳材料晶格中的脱嵌发生在接近金属锂的电极电位,因此完全可以替代金属锂作锂离子电池的负极材料;②LiCoO2的电极电位为4V,具有高的工作电压和高的比能量;③自放电速率低(6%/月);④循环寿命长(大于1000次完全放电);⑤无记忆效应;⑥无污染;⑦可快速充电。
化学知识点复习提纲
化学知识点复习提纲1.物质有固、液、气三种状态,在一定条件下可以相互转化。
这种转化的微观实质是构成物质的微粒间的空隙发生变化。
2.物质分为混合物和纯净物,如空气是(氮气、氧气、二氧化碳)等组成的混合物,氧化铁、镁条分别是由氧化铁分子和镁分子组成的纯净物。
纯净物又分为单质和化合物,单质是同一种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物。
氧化物是一种化合物,由两种元素组成,其中一种是氧化物。
引申一:共价化合物是原子间以共用电子对所组成的化合物分子。
两种非金属元素原子(或不活泼金属元素和非金属元素)化合时,原子间各出一个或多个电子形成电子对,这个电子对受两个原子核的共同吸引,为两个原子所共有,使两个原子形成化合物分子。
例如,氯化氢是氢原子和氯原子各以最外层一个电子形成一个共用电子对而组成的化合物分子。
非金属氢化物(如HCl、H2O、NH3等)、非金属氧化物(如CO2、SO3等)、无水酸(如H2SO4、HNO3等)、大多数有机化合物(如甲烷、酒精、蔗糖等)都是共价化合物。
多数共价化合物在固态时,熔点、沸点较低,硬度较小。
3.酸、碱、盐都是化合物。
酸在电离时所生成的阳离子全部是氢离子(H+);碱在电离时所生成的阴离子全部是氢氧根离子(OH-);盐在电离时生成金属离子和酸根离子。
引申一:什么叫电离?——电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动阴阳离子的过程。
固体溶质进入溶液后,首先发生微粒(分子或离子)的扩散(吸热)过程,接着是形成水合离子或水合分子的水合过程(放热)。
将电子从基态激发到脱离原子,叫做电离。
引申二:什么是电解质?——电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
例如酸、碱和盐等。
凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质,例如蔗糖、酒精等。
单质和混合物都不是电解质。
在水溶液中几乎完全发生电离的电解质叫做强电解质;反之为弱电解质。
强电解质一般有:强酸强碱,大多数正盐,如:硫酸、氢氧化钠、硫酸铜;弱电解质(溶解的部分在水中只能部分电离的化合物)一般有:弱酸、弱碱,如;醋酸、一水合氨(NH3·H2O),以及少数盐,如:醋酸铅、氯化汞。
初中化学电源知识点归纳总结
初中化学电源知识点归纳总结一、电源的基本概念电源是指能够提供电能的装置,它可以将其他形式的能量转化为电能。
在初中化学中,我们主要学习的电源类型是化学电源,也就是通过化学反应来产生电流的装置,常见的有伏打电堆、蓄电池和燃料电池等。
二、伏打电堆伏打电堆是最早的化学电源,由意大利物理学家伏打于1800年发明。
它是由锌、铜两种金属和一个酸性电解质(如硫酸)组成的。
在伏打电堆中,锌作为阳极,铜作为阴极,电解质溶液中的氢离子在阴极上得到电子,形成氢气,而锌阳极则释放出电子,通过导线流向铜阴极,形成电流。
三、蓄电池蓄电池是一种能够储存电能并在需要时释放出来的电源。
它通过电化学反应在充电和放电两个过程之间转换。
蓄电池的典型代表是铅酸电池,其主要由铅和铅的氧化物构成,电解质通常是硫酸溶液。
在充电时,硫酸溶液与铅和铅氧化物反应生成硫酸铅;放电时,硫酸铅分解,释放出电能。
四、燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置,其原理类似于伏打电堆,但是它使用的是气体燃料(如氢气)和氧化剂(如氧气)。
在燃料电池中,氢气在阳极发生氧化反应,释放出电子,而氧气在阴极发生还原反应,接收电子,电子通过外部电路从阳极流向阴极,形成电流。
五、电解质溶液电解质溶液在化学电源中起着至关重要的作用。
它不仅提供了离子,使得电荷能够在电池内部流动,还参与了电化学反应。
电解质可以是酸性、碱性或中性溶液,不同的化学电源需要不同的电解质来保证其正常工作。
六、电极反应在化学电源中,电极反应是产生电流的基础。
阳极发生氧化反应,失去电子;阴极发生还原反应,获得电子。
这些电子通过外部电路从阳极流向阴极,形成电流。
电极反应的类型和速率直接影响电源的性能和效率。
七、电池的电压和容量电池的电压是指电池两极间的电势差,它决定了电池能够提供多大的电能。
电池的容量则是指电池能够储存的电能总量,通常以安培小时(Ah)来表示。
电压和容量是衡量电池性能的两个重要参数。
八、电池的充放电特性电池的充放电特性是指电池在充电和放电过程中电压和容量的变化规律。
初中化学电源知识点总结
初中化学电源知识点总结一、电源的基本概念电源是指能够提供电能的装置,它将其他形式的能量转化为电能。
在初中化学中,我们主要学习的是化学电源,即通过化学反应来产生电能的装置,通常指的是电池和伏打电堆。
二、电池的构造和工作原理1. 电池的构造电池通常由两个不同的金属电极(阳极和阴极)和一个电解质组成。
阳极是电池的正极,阴极是电池的负极,电解质则是允许离子通过的介质。
2. 电池的工作原理电池工作时,阳极发生氧化反应,失去电子;阴极发生还原反应,获得电子。
这些电子通过外部电路从阴极流向阳极,形成电流。
同时,电解质中的离子会在阴阳极之间移动,以维持电荷平衡。
三、常见的化学电源1. 伏打电堆伏打电堆是由锌、铜和硫酸铜溶液组成的,是最早的化学电源之一。
在伏打电堆中,锌作为阳极发生氧化反应,铜离子在阴极还原为铜。
2. 铅酸电池铅酸电池主要由铅和铅的氧化物构成,其电解质是硫酸溶液。
铅酸电池广泛应用于汽车启动、不间断电源等领域。
3. 碱性电池碱性电池使用碱性电解质,常见的有AA、AAA、C、D等型号。
碱性电池相比于传统的酸性锌锰电池,具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
四、电池的电化学系列电化学系列是按照标准电极电势的大小排列的一系列电极。
标准氢电极被定义为0伏特,并作为参考电极。
在电化学系列中,位于氢电极前面的金属更容易失去电子,成为阳极;位于氢电极后面的金属更容易获得电子,成为阴极。
五、电池的能量转换效率电池的能量转换效率是指电池将化学能转换为电能的效率。
不同类型的电池能量转换效率不同,一般来说,铅酸电池的能量转换效率较低,而锂电池等新型电池的能量转换效率较高。
六、电池的充放电过程1. 充电过程充电过程是将电能转化为化学能的过程。
在充电时,外部电源对电池施加电压,使得电池中的化学反应逆转,从而储存能量。
2. 放电过程放电过程是电池将化学能转化为电能的过程。
在放电时,电子从电池的负极流向正极,形成电流。
七、电池的保养和使用注意事项1. 避免过度充电和过度放电,这会缩短电池的使用寿命。
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化学电源复习提纲第二章化学电源概论1、化学电源按电解液类型分类:酸性电池、碱性电池、中性电池、有机电解质溶液电池、固体电解质电池、熔融盐电解质电池按工作性质及储存方式:一次电池(锌锰电池、锌银电池、锂二氧化锰电池)、二次电池(镉镍电池、铅酸电池、金属氢化物镍电池、锂离子电池)、储备电池(锌银电池、热电池、镁氯化铜电池)、燃料电池(质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池)物理电源?2、化学电源的工作原理:放电时:负极—氧化—阳极正极—还原—阴极(电流方向分外电路和内电路)充电时:负极--还原—阴极正极--氧化—阳极(充电电压高于电动势)化学电源的组成:(1)电极:①活性物质(决定了电池的基本特性):正极电极电势大于零,负极电极电势小于零;电化学活性高;重量比容量和体积比容量大;于电解液中化学稳定性好;有高的电子导电性;丰富便宜②导电骨架(能把活性物质与外线路接通并使电流分布均匀,且起支撑性物质的作用):机械强度好;化学稳定性好;电阻率低;易于加工(2)电解质(保证正负极间的离子导电作用,有的还参与成流反应):化学稳定性好,减小电池自放电;电导率高(3)隔离物(防止电池正极与负极接触而导致短路):电子的良好绝缘体,防止电池内部短路;隔膜对电解质离子迁移的阻力小;有良好的化学稳定性;有一定机械强度及抗弯曲能力;丰富低廉(4)外壳:良好的机械强度、耐震动、耐冲击、耐高低温变化、耐电解液腐蚀只有锌锰干电池是锌电极兼做外壳3、化学能转变成电能的实现条件:①失e与得e必须分在两个区域中进行(与一般氧化还原反应不同)②物质在进行转变时电子必须通过外电路(与电化学腐蚀的微电池不同)4、电池反应的特点:①反应在界面进行,有电荷和物质转移②反应总是“共轭”,两个反应分隔③电池极性反应(充放电时阳极阴极,同上2)④电子必须经过外电路5、电池材料选择原则:①电动势高;②电化当量低;③电化学活性高提高比表面;④电解质稳定性高;⑤环境友好;⑥活性物质导电性好;⑦来源丰富价格便宜6、电池的电动势和开路电压:电动势≥开路电压开路电压:电池在断路时电池两极的电压差电动势:根据电池反应,应用热力学方法的计算值(look P5)ΔG= -nFERed1+Ox2 → Red2+Ox1ΔG= ΔG0+RTln( [Red2][Ox1] / [Red1][Ox2]) E=E0-(RT/nF)ln( [Red2 ][Ox1] / [Red1][Ox2])7、电池的内阻:电流通过电池内部受到的阻力(包括欧姆电阻 极化电阻)极化电阻包括电化学极化和浓差极化V =E -I (R Ω+Rp )《V :工作电压 E :开路电压I :电流 R Ω:欧姆电阻 Rp :极化电阻》8、电池的放电电压和充电电压:放电电压:电池在放电时电池两端的电压(结冰);放电初始电压:开始几秒种;放电平台电压;放电终止电压;过放电放电方式:恒阻放电、恒流放电、连续放电、间歇放电充电电压:电池在充电时电池两端的电压(冰融化);充电初始电压:开始几秒种;充电平台电压;充电终止电压;过充电; 充电方式:恒压、恒流、脉冲充电9、电池的容量和比容量电池的容量:在一定放电条件下可以从电池获得的电量。
单位库仑(C ) A ·h理论容量:C 0(m 为活性物质完全反应时的质量;n 为成流反应时的得失电子数;M 为活性物质的摩尔质量) 1A.h 电量理论上所需活性物质质量,越小越好实际容量C :电池在一定放电制度下放出的容量恒流放电:C 实 =It 恒阻放电:C 实 =(V 平均*t )/R 额定容量:指电池在设计的放电条件下,电池保证给出的最低电量。
电池容量=负极容量=正极容量 实际放出容量=容量较小的电极容量比容量:单位质量或单位体积电池所给出的容量称为质量比容量(A.h/kg )或体积比容量(A.h/L )10、放电时率与放电倍率放电时率:以放电时间(h)的长短来表示电池放电的速率,在规定的时间内放出全部额定容量(A h) 几个小时放完就是几小时率例:C r =10A h 。
1小时率放电 I d =10A 放电倍率(x): 放电电流(A)为电池额定容量(A h)的倍数 I d =x C r• 例:额定容量10 A h1小时率放电t ,I d 10A ,放电倍率x 为1, 1倍率放电,1C 放电 5小时率放电t ,I d 2A , 放电倍率x 为0.2,0.2倍率放电,0.2C 放电 10小时率放电t ,I d 1A ,放电倍率x 为0.1,0.1倍率放电,0.1C 放电放电倍率越大,放电容量越小低倍率放电I d <1C r ;中倍率放电I d =(1~3) C r ;高倍率放电I d =(3~7)C r ;超高倍率放电I d >7C r(/26.8m Mq g A h q n ==⋅电化学当量rd ()t/h I ()C A h A ∙=放电时率()11、电池的能量和比能量电池的能量:在一定放电条件下对外做功所输出的电能,用瓦时(W ·h )表示 电池的理论能量:W 0= C 0E = -△G = nFE 电池的实际能量:W = C V 平均工作电压电池的比能量:单位质量或单位体积的电池所放出的能量、单位为(W ·h/kg )或(W ·h/L )(同一只电池的比能量大小与放电制度有关)体积比能量W/V=C ·Ea/V 质量比能量W/m=C ·Ea/m12、电池的功率和比功率电池的功率:一定条件下,单位时间内电池输出的能量,单位W 或kW 。
电池的比功率:单位质量或单位体积电池输出的功率对外作功所输出的电能,单位W/m3或W /kg, kW/m3或kW /kg电池的理论功率:P 0 = W 0/t =IE电池的实际功率:P = W/t =CV/t= IV= I(E-I R 内) R 内 =R 外 是电池功率达到极大值的条件13、各种电池库伦效率和能量效率的比较库伦效率: 能量效率:• U charge >U discharge 能量效率(q wh )<库仑效率(q Ah ) • 镉镍电池q Ah 0.65-0.7 q wh 0.55-0.65 • 锂离子电池q Ah ~1 q wh ~114、电池寿命• 一次电池(原电池):用来衡量电池给出额定容量的工作时间 • 影响因素:放电倍率;自放电 • 二次电池(蓄电池):一次充放电,一个周期。
在一定条件下,电池容量降低至某一较低水平(一般为理论容量的80%),电池所经历的充放电循环次数 • 影响因素:1.电极材料的变化;2.内部短路 自放电;3.充放电制度各种电池的比较第三章:锌锰电池 1、锌锰电池的分类arg charge disch e Q Q =Ah q arg argarg charge chargecharge Ahdisch e disch e disch e Q U U q Q U U =⨯=Wh q中性电解液(微酸性):糊式干电池(普通型);铵型纸板干电池;薄膜电池(高容量);锌型纸板干电池(高功率)碱性电解液:一次碱性锌锰电池;二次碱性锌锰电池2、命名与型号R 圆柱形 Round F 扁形flat S 方形square数字大小:R20 大号电池 R14 二号电池 R06 AA 5号电池 R03 AAA 7号电池 LR 碱性电池C :capacity 高容量 P :power 高功率 例如:R06P3、糊式锌锰电池(制备工艺简单,成本低廉,隔离层太厚,比容量降低) 电池材料电池反应: (变成几价) 负极:锌筒 正极:天然MnO2 或电解MnO2 隔膜:淀粉浆糊隔离层+电解质 开路电压: 1.5-1.8V 通常 1.5VNH4Cl 导电能力强,缺点:冰点高;影响低温性能;酸性强;电解液沿锌筒上爬;容易造成锌皮腐蚀ZnCl2 间接参加电池反应,可降低冰点,良好的吸湿性,可以保持电解液的水分,防止电液上爬4、纸板锌锰电池(电解液参与反应) 电池反应: 负极:锌筒 正极:天然MnO2 或电解MnO2 隔膜:纸板浆层隔膜 电解质:氯化铵 氯化锌5、碱性锌锰电池(酸性电池,弱酸,导电性能不好。
用锌皮,活性不高) 负极:锌粉 正极:电解二氧化锰 电解液:KOH 开路电压:1.5-1.8V 通常1.5V 比普通干电池略低6、二氧化锰分类• 天然二氧化锰(NMD) 糊式锌锰电池 化学二氧化锰(CMD)电解二氧化锰(EMD) 碱性锌锰电池• 按来源分类硬锰矿(α-MnO2 ) 软锰矿 (β-MnO2) 斜方锰矿 (γ-MnO2) 水锰矿 (γ-MnOOH) 菱锰矿(MnCO3) 电解二氧化锰的晶型为γ型7、锌的腐蚀原理及防护 酸性(中性)一次电池电池结构:外到内 锌皮 →隔膜 → MnO 2 比表面小 导致放电电流小 锌的腐蚀 漏液 H ++e →H 2 腐蚀反应 减小腐蚀:1、加入汞Hg --形成汞齐--增加析氢过电位 2加入Pb Cd In Tl Bi24322222()Zn NH Cl MnOOH Zn NH Cl ++→+422),(Zn NH Cl ZnCl MnO C -++22),(Zn ZnCl MnO C -+2222248845Zn MnO H O MnOOH ZnCl ZnO H O +++→+⋅⋅碱性一次电池电池结构:内到外锌粉→隔膜→MnO2锌粉:提高比表面,活性提高,提高大电流放电能力碱性Zn的电极电位更负,更易腐蚀减小腐蚀:1、加入更多汞Hg-环境污染2代汞缓蚀剂Al In Tl Cd 3有机缓蚀剂8、几种锌锰电池隔膜•糊式电池:电糊。
【电解质(氯化铵和氯化锌)、稠化剂(面粉、淀粉)缓蚀剂(HgCl2)】•锌型、铵型电池:浆层纸•碱性电池:复合膜第五章:镉镍电池1、镉镍电池优缺点优点:1. 循环寿命长2000-4000次 2.结构紧凑、牢固 3. 自放电小 4. 大电流放电5.使用温度宽-40~40度缺点:1. 电流效率,能量效率,活性物质利用率低 2.有记忆效应 3.环境污染2、正极负极电极反应•正极:NiOOH 负极:海绵状金属Cd 电解液KOH、NaOH•正极:2NiOOH+2e+2H2O==2Ni(OH)2+2OH- 负极:Cd+2OH- ==Cd(OH)2+2e (正向为放电逆向为充电)3、镉电极的反应机理即为溶解沉积机理。
放电时Cd阳极氧化后以Cd(OH)3-的形式进入溶液,再形成Cd(OH)2沉积在电极上。
镉电极在放电过程中,其过电势逐渐增大,因此放电电势逐渐变正。
极化的产生主要是由于中间产物的积累而造成的,也就是由于Cd2+2的迁移阻力造成的。
4、密封原理镉镍电池中镉电极在碱液中不发生自溶解而析出氢气,同时由于氢气在镉上析出的过电势较高,在充电过程中,只要适当控制充电电流密度和温度等条件,镉电极上就不会析出氢气,充电效率高。