化学电源
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
总电池反式： 2CO+O2=2CO2
例3. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而 受合混到物合重用气视电为解阴.可质极用助,LCiO燃2C为气O阳,3制和极得N燃a在气2C6,5O空03气0的℃与熔下C融O工盐2作的混 的燃料电池,完成有关的电池反应式:
负极反应式： 2CO+2CO32--4e- =4CO2
正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-
锂电池
使用锂电源的手机与手提电脑
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极 ，跟用相同质量的其他金属作负极相比较， 使用寿命大大延长。
6. 微型锂电池
常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池， 一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质 溶液为溶有四氯化铝锂（LiAlCl4 ）的亚硫酸 氯（SOCl2 ）。电池的总反应式如下： 8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这种电池的容量大，电压稳定，能在56.70C--- +71.10C的大范围温差内正常工 作
成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
CH4+10OH- - 8e-=CO，32-
ab
此+7时H电2O池内总的反应式 ：
CH4+2O2+2KOH=。 H2O
K2CO3+3H2O
CH4
O2
KOH溶液
铅蓄电池
4. 铅蓄电池
铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶 或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄 漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一 层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属 铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板 隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均 浸入到硫酸溶液中。
5. 碱性蓄电池
这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长很多，且 拾携带很方便。
Ni-Cd电池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Ni-Fe电池：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2
（ 碱性可充电电池及简易充电座）
放电时为原电池，其电极反应如下： 负正=总=极极反=：：应PPP式bbbS为OO+：24S+P+Ob4242H+H- +-2PO+2beOS-O2 =+42=-2=+HP22SbeOS-O4 4 =当=放=电=进==行2时P，bS硫O酸4 +溶2液H的2O的浓度将不 断降低，当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电，充电时为电解 池，
的电解质是碱，其正极反应式为
，则
其__O_负_2+_极_22_H反_H2_O应_2+-_4_4可ee表--+=示44OO为HH-_-_=__4_H__2_O。
例2：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然
使用方便，却受到价格和来源的限制。常用
的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、
汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构
3. 氢氧燃料电池 这是一种高效、低污染的新型电池，主要用 于航天领域。其电极材料一般为活化电极， 具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电 极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式如下： 负极：2H2 + 4OH- -4e- === 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH总反应式：2H2 + O2 === 2H2O
日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志灯
•7. 海水电池
•
1991年，我国科学家首创以铝---空气---海 水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯 。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空 气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
•其电极反应式如下： 负极：4Al – 12e- === 4Al3+ 正极：3O2 + 6H2O + 12e- === 12OH总4这A反种l(应电OH式池)为的3 ：能量4A比l +普通3O干2 电+池6H高22O0=--=-5=0倍 ！
电极反应式为： 负极（锌筒）：Zn – 2e- === Zn2+ 正2N极H（3 +石墨H2）：2NH4+ + 2e - ===
H2 + 2MnO2 总反应：Zn + Zn2+ + 2NH3
+=2N=MH=n4M2+O+n32+2OM3H+n2OOH22O===
干电池的电压大约为1.5V，不能充电再
ห้องสมุดไป่ตู้
生。
随着用电器朝着小型化、多功能化发展 的要求，对电池的发展也提出了小型化、多 功能化发展的要求。
体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生 。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性，负 极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增 长，使放电电流大幅度提高。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质 全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断 从外界输入，同时将电极反应产物不断排 出电池
使用氢氧燃料电池动力的法国产标致TAXI
例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高
能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有
酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解
质正是极酸反应，式其为负极___反_O_应_2_+可_4_表_e_-_示+2_H_4为2H-，4+e=_-。2=H4碱H2+O式则电池其
H2O 正2O极H：- Ag2O
+
H2O
+
2e-
===
2Ag
+
电池的总反应式为：
•A电g池2O的+电压Zn一=般=为==1.=5=9V2，Ag使+用Z寿n命O较长
。
干电池
上图是锌－锰干电池
2. 干电池---普通锌锰电池
干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的 顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的 周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末（黑 色）------用于吸收在正极上生成的氢气（ 以防止产生极化现象）；B：用饱和了氯化 铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。
化学电源
2020年4月24日星期五
银锌电池
锌汞电池
1. 银锌电池
一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正 极壳和负极壳组成，形似钮扣（俗称钮 扣电池）。盒内正极壳一端填充由氧化 银和石墨组成的正极活性材料，负极盖 一端填充锌汞合金组成的负极活性材料 ，电解质溶液为KOH浓溶液。
•电极反应式如下：
负极：Zn + 2OH- -2e- === ZnO +
8. 熔融盐燃料电池
这是一种具有极高发电效率的大功率化学电 池，在加拿大等少数发达国家己接近民用工 业化水平。按其所用燃料或熔融盐的不同， 有多个不同的品种，如天然气、CO、---熔 融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等，一般要在 一定的高温下（确保盐处于熔化状态）才能 工作。
•下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空气与 C总该O反电2型应池电式的池为工为：作例温2C加度O以一+说般O明为2 ：=65=0=0C2CO2 负极反应式：2CO + 2CO32- -4e- === 4CO2 正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e- === 2CO32-
例3. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而 受合混到物合重用气视电为解阴.可质极用助,LCiO燃2C为气O阳,3制和极得N燃a在气2C6,5O空03气0的℃与熔下C融O工盐2作的混 的燃料电池,完成有关的电池反应式:
负极反应式： 2CO+2CO32--4e- =4CO2
正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32-
锂电池
使用锂电源的手机与手提电脑
锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极 ，跟用相同质量的其他金属作负极相比较， 使用寿命大大延长。
6. 微型锂电池
常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池， 一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质 溶液为溶有四氯化铝锂（LiAlCl4 ）的亚硫酸 氯（SOCl2 ）。电池的总反应式如下： 8Li + 3SOCl2 ====== 6LiCl + Li2SO3 + 2S 这种电池的容量大，电压稳定，能在56.70C--- +71.10C的大范围温差内正常工 作
成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
CH4+10OH- - 8e-=CO，32-
ab
此+7时H电2O池内总的反应式 ：
CH4+2O2+2KOH=。 H2O
K2CO3+3H2O
CH4
O2
KOH溶液
铅蓄电池
4. 铅蓄电池
铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶 或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄 漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一 层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属 铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板 隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均 浸入到硫酸溶液中。
5. 碱性蓄电池
这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长很多，且 拾携带很方便。
Ni-Cd电池：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Ni-Fe电池：Fe + 2NiO(OH) + 2H2O ====== 2Ni(OH)2 + Fe(OH)2
（ 碱性可充电电池及简易充电座）
放电时为原电池，其电极反应如下： 负正=总=极极反=：：应PPP式bbbS为OO+：24S+P+Ob4242H+H- +-2PO+2beOS-O2 =+42=-2=+HP22SbeOS-O4 4 =当=放=电=进==行2时P，bS硫O酸4 +溶2液H的2O的浓度将不 断降低，当溶液的密度降到1.18g/ml 时应停止使用进行充电，充电时为电解 池，
的电解质是碱，其正极反应式为
，则
其__O_负_2+_极_22_H反_H2_O应_2+-_4_4可ee表--+=示44OO为HH-_-_=__4_H__2_O。
例2：氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然
使用方便，却受到价格和来源的限制。常用
的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、
汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构
3. 氢氧燃料电池 这是一种高效、低污染的新型电池，主要用 于航天领域。其电极材料一般为活化电极， 具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电 极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。
电极反应式如下： 负极：2H2 + 4OH- -4e- === 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH总反应式：2H2 + O2 === 2H2O
日本产海水电池
以海水电池为能源的航海标志灯
•7. 海水电池
•
1991年，我国科学家首创以铝---空气---海 水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯 。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空 气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
•其电极反应式如下： 负极：4Al – 12e- === 4Al3+ 正极：3O2 + 6H2O + 12e- === 12OH总4这A反种l(应电OH式池)为的3 ：能量4A比l +普通3O干2 电+池6H高22O0=--=-5=0倍 ！
电极反应式为： 负极（锌筒）：Zn – 2e- === Zn2+ 正2N极H（3 +石墨H2）：2NH4+ + 2e - ===
H2 + 2MnO2 总反应：Zn + Zn2+ + 2NH3
+=2N=MH=n4M2+O+n32+2OM3H+n2OOH22O===
干电池的电压大约为1.5V，不能充电再
ห้องสมุดไป่ตู้
生。
随着用电器朝着小型化、多功能化发展 的要求，对电池的发展也提出了小型化、多 功能化发展的要求。
体积小、性能好的碱性锌－锰电池应运而生 。这类电池的重要特征是电解液由原来 的中性变为离子导电性更好的碱性，负 极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增 长，使放电电流大幅度提高。
新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质 全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断 从外界输入，同时将电极反应产物不断排 出电池
使用氢氧燃料电池动力的法国产标致TAXI
例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高
能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有
酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可
以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解
质正是极酸反应，式其为负极___反_O_应_2_+可_4_表_e_-_示+2_H_4为2H-，4+e=_-。2=H4碱H2+O式则电池其
H2O 正2O极H：- Ag2O
+
H2O
+
2e-
===
2Ag
+
电池的总反应式为：
•A电g池2O的+电压Zn一=般=为==1.=5=9V2，Ag使+用Z寿n命O较长
。
干电池
上图是锌－锰干电池
2. 干电池---普通锌锰电池
干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的 顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的 周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末（黑 色）------用于吸收在正极上生成的氢气（ 以防止产生极化现象）；B：用饱和了氯化 铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。
化学电源
2020年4月24日星期五
银锌电池
锌汞电池
1. 银锌电池
一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正 极壳和负极壳组成，形似钮扣（俗称钮 扣电池）。盒内正极壳一端填充由氧化 银和石墨组成的正极活性材料，负极盖 一端填充锌汞合金组成的负极活性材料 ，电解质溶液为KOH浓溶液。
•电极反应式如下：
负极：Zn + 2OH- -2e- === ZnO +
8. 熔融盐燃料电池
这是一种具有极高发电效率的大功率化学电 池，在加拿大等少数发达国家己接近民用工 业化水平。按其所用燃料或熔融盐的不同， 有多个不同的品种，如天然气、CO、---熔 融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等，一般要在 一定的高温下（确保盐处于熔化状态）才能 工作。
•下面以CO---Li2CO3 + Na2CO3---空气与 C总该O反电2型应池电式的池为工为：作例温2C加度O以一+说般O明为2 ：=65=0=0C2CO2 负极反应式：2CO + 2CO32- -4e- === 4CO2 正极反应式：O2 + 2CO2 + 4e- === 2CO32-