高化学必修二第三章第二节发展中的化学电源
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2、银锌蓄电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合 金，电解质溶液KOH。反应式为：
3、镉镍电池
负极材料：Cd； 正极材料：涂有NiO2， 电解质：KOH溶液。 反应式如下：
放电
NiO2+Cd+2H2O 充电 Ni(OH)2+ Cd(OH)2
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
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4、锂电池
最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池 的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使 用成为可能。 现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动 车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群 体。
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。
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2、迷你型电池
HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、汽车钥匙
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二、二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电 池……
1.铅蓄电池
原子能电池
将放射性同位素自然衰变时产生的热 能通过热能转换器转变为电能的装置
2
知识点1：化学电池
1)概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
2)分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
3)优点: ②可以制成各种形状和大小、不同容量和电 压的电池和电池组，使用方便。
2Ag+Zn(OH)充2 电 Zn+Ag2O+H2O 放电
写出电极反应式。
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银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的 充电和放电过程可以表示为：
充电
2Ag+Zn(OH)2 放电 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
纽扣电池 5
空气电池
小型高性能燃料电池
6
一、 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池）
干电池用锌制桶形外壳作 负极，位于中央的顶盖有 铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、 ZnCl2和淀粉作电解质溶 液填，充还MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生 极化现象。电极总的反应式为：
Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O
1)正负极材料
正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液
2)工作机制
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程
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3)优缺点简析
缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池……
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
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固体燃料电池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
正
极 O2 + 4e-= 2O2－
负 极
2H2 - 4e- = 4H+
正
极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
22
氢氧燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。
(三)燃料电池
大有发展前景的燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代
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碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
电解质： KOH
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干电池
缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 改进后碱性锌锰电池的优点：
第二节 化学电源
1
［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知 道电池的其它应用吗？
碱性锌锰电池、锌银电池、
铅蓄电池、镉镍电池、氢镍 电池、锂离子电池等。
化学电池
将化学能转换成电能的装置
广泛应用于通讯、交通、文 化、办公及家用电子产品。 高科技、军事、生产行业也 有特殊应用。
电池
太阳能电池
将太阳能转换成电能的装置
用，对环境友好 用途：宇宙飞船，应用前景广阔
负极 : 2H2+4OH-－4e-＝4H2O 正极 : O2+2H2O＋4e-＝4OH-
总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O
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燃料电池
介质 酸性 中性 碱性
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：
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氢氧燃料电池
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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
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燃料电池
（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 优点：能量转化率高，可持续使
③易维护，可在各种环境下工作。 4)电池优劣的判断标准:
①比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
ห้องสมุดไป่ตู้
知识点2：各类电池
锂电池 叠层电池
干电池
各 类 电 池
2、银锌蓄电池
1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合 金，电解质溶液KOH。反应式为：
3、镉镍电池
负极材料：Cd； 正极材料：涂有NiO2， 电解质：KOH溶液。 反应式如下：
放电
NiO2+Cd+2H2O 充电 Ni(OH)2+ Cd(OH)2
特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。
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4、锂电池
最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池 的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使 用成为可能。 现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动 车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群 体。
电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。
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2、迷你型电池
HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）
优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、汽车钥匙
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二、二次电池
铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电 池……
1.铅蓄电池
原子能电池
将放射性同位素自然衰变时产生的热 能通过热能转换器转变为电能的装置
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知识点1：化学电池
1)概念: 将化学能变成电能的装置 ①一次电池又称不可充电电池——如：干电池
2)分类: ②二次电池又称充电电池——蓄电池 ③燃料电池
①能量转换效率高，供能稳定可靠。
3)优点: ②可以制成各种形状和大小、不同容量和电 压的电池和电池组，使用方便。
2Ag+Zn(OH)充2 电 Zn+Ag2O+H2O 放电
写出电极反应式。
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银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的 充电和放电过程可以表示为：
充电
2Ag+Zn(OH)2 放电 Ag2O+Zn+H2O
此电池放电时，负极上发生反应的物质是（D）
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
纽扣电池 5
空气电池
小型高性能燃料电池
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一、 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池）
干电池用锌制桶形外壳作 负极，位于中央的顶盖有 铜帽的石墨作正极，在石 墨周围填充NH4Cl、 ZnCl2和淀粉作电解质溶 液填，充还MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生 极化现象。电极总的反应式为：
Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O
1)正负极材料
正极：PbO2 负极：Pb 电解质：H2SO4溶液
2)工作机制
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应 分为放电和充电两个过程
11
3)优缺点简析
缺点： 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 优点： 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、 价格低廉
其它二次电池
镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂 离子蓄电池……
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
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固体燃料电池
介质
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负 极
2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O
正
极 O2 + 4e-= 2O2－
负 极
2H2 - 4e- = 4H+
正
极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
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氢氧燃料电池
航天技术上使用的一种电 池，它具有高能、轻便、 H2 不污染环境等优点。用Pt 做电极，KOH溶液做电 解液，因其反应与氢氧燃 烧相似，故称为氢氧燃烧 电池。请写出各电极的电 极反应。
(三)燃料电池
大有发展前景的燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%，约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零；燃料电池发明于19世纪30年代
7
碱性锌-锰干电池
电池反应：
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 ［思考］该电池的正负极材料和电解质．
负极：——Zn
Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2
正极：——MnO2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-
电解质： KOH
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干电池
缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液 改进后碱性锌锰电池的优点：
第二节 化学电源
1
［学与问］在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知 道电池的其它应用吗？
碱性锌锰电池、锌银电池、
铅蓄电池、镉镍电池、氢镍 电池、锂离子电池等。
化学电池
将化学能转换成电能的装置
广泛应用于通讯、交通、文 化、办公及家用电子产品。 高科技、军事、生产行业也 有特殊应用。
电池
太阳能电池
将太阳能转换成电能的装置
用，对环境友好 用途：宇宙飞船，应用前景广阔
负极 : 2H2+4OH-－4e-＝4H2O 正极 : O2+2H2O＋4e-＝4OH-
总反应方程式 ： 2H2＋O2＝2H2O
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燃料电池
介质 酸性 中性 碱性
电池反应： 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
负极 正极 负极 正极 负极 正极
2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
末，经反复试验、改进，到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：
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氢氧燃料电池
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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
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燃料电池
（-）Ni（多孔） KOH（溶液） NiO2 (+） 优点：能量转化率高，可持续使
③易维护，可在各种环境下工作。 4)电池优劣的判断标准:
①比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少
②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小
③电池的储存时间的长短
ห้องสมุดไป่ตู้
知识点2：各类电池
锂电池 叠层电池
干电池
各 类 电 池