锌空电池PPT
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金属锌电解液接触比较稳定,电化当量较 高,价格较低,供应方便。
反应式及理论电压
阳极: Zn + 2OH̄→ ZnO + H2O + 2ē 阴极: O2 + 2H2O + 4ē→ 4OH̄ 综合: 2Zn + O2– + 2ē– → 2ZnO 通常这种反映产生的电压是1.4伏,但放电电流和放电深 度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阳极,在 正极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能是电池 产生化学反映。 锌空电池保存的关键在封条,除非电池准备立刻使用,否 则不能取下电池正极封条。模拟试验表明,在室温条件下 ,存放一年后电量下降到95%,存放两年后电量下降到 90%,存放四年后电量仍有85%。撕下封条后,电池被 激活并开始工作,在室温环境并不接负载时,根据不同的 电池大小规格,3到12周后电池电量下降50%,超过20周 电量下降到0-10%。因此锌空电池适用于在很少几周内耗 用完电池的场合。如果一旦锌空电池的封条被撕下,空气 就进入内部激活电化学反应,此时即使再贴上封条,电化 学反应也会继续下去直到电量耗尽。
锌空电池工作原理
1131440060徐子轩 1131440058卢超
内部结构及工作原理
锌空气电池是一类结 构特殊的品种。负极 采用了锌合金。而正 极材料,则是空气中 的氧。在储存时一般 保持密封,所以基本 上没有自放电。 成糊状的锌粉在阴极 端和起催化作用的碳 在阴极。电池壳体上 的孔可让空气中的氧 进入腔体附着在阴极 的碳上。同时,阳极 的锌被氧化。
锌空电池 内部结构
阳极―― 是起催化作用的碳从空气中吸收氧。 阴极 ――是锌粉和电解液的混合物,成糊状。 电解液―― 高浓度的氢氧化钾水溶液。 隔离层――用于隔离两级间固体粉粒的移动。
绝缘和密封层―― 尼龙材料。
电池外表面―― 镍金属外壳,具有良好的防腐性 的导体。
阴极工作原理
在空气电池中,氧被电化学还原为氢氧根离子。 反应快速发生的条件是:A.反应所需要的足够的催化剂 B.有一种电子导体能提供所需的电 子。反应发生在能导电的催化的电极表面上,同时与氧及电解液 接触(简称三相界面)。 这个过程的热力学可逆电势相对于相同电解液的氢电极为 1.23伏,理论上,这个电势值应具有稳定性。实际测定的电势只 达到1.00伏或1.05伏。空气电极在开路(电流等于零)时电势的 损失,其原因是电极反应不按如下的直接路线进行
O2H- →OH-+½O2 。
阳极工作原理
金属电极或阳极(Zn) 金属空气电池阳 极有多种,真正实用的商品电池是中性或碱 性锌空气电池。 锌在碱性溶液中产生氧化锌:
Baidu Nhomakorabea
Zn+2OH̄ → ZnO+H2O+2ē
。④
在过量的碱中,形成可溶性的锌酸根离 子: → Zn+4OH ̄ → ZnO 2-+2H O+2ē 。⑤
而是按产生中间产物过氧根离子的另一路线进行如下
离子又在电极表面经化学分解 :
4ē+O2+2H2O → 4OH̄ 。 2ē+O2+H2O → O2H̄+OH̄
。
随之氧又回到原反应②去。反应②的可逆热力学电势值为 0.83伏;反应①的可逆热力学电势值为1.23伏。因此设想当反应 ①和反应②混合进行时,其电势值可以在两值之间某值处稳定下 来,但电化学工作者对这种反应的真相和电极的电势值降低的真 实原因尚无定论。
金属锌电解液接触比较稳定,电化当量较 高,价格较低,供应方便。
反应式及理论电压
阳极: Zn + 2OH̄→ ZnO + H2O + 2ē 阴极: O2 + 2H2O + 4ē→ 4OH̄ 综合: 2Zn + O2– + 2ē– → 2ZnO 通常这种反映产生的电压是1.4伏,但放电电流和放电深 度可引起电压变化。空气必须能不间断地进入到阳极,在 正极壳体上开有小孔以便氧气源源不断地进入才能是电池 产生化学反映。 锌空电池保存的关键在封条,除非电池准备立刻使用,否 则不能取下电池正极封条。模拟试验表明,在室温条件下 ,存放一年后电量下降到95%,存放两年后电量下降到 90%,存放四年后电量仍有85%。撕下封条后,电池被 激活并开始工作,在室温环境并不接负载时,根据不同的 电池大小规格,3到12周后电池电量下降50%,超过20周 电量下降到0-10%。因此锌空电池适用于在很少几周内耗 用完电池的场合。如果一旦锌空电池的封条被撕下,空气 就进入内部激活电化学反应,此时即使再贴上封条,电化 学反应也会继续下去直到电量耗尽。
锌空电池工作原理
1131440060徐子轩 1131440058卢超
内部结构及工作原理
锌空气电池是一类结 构特殊的品种。负极 采用了锌合金。而正 极材料,则是空气中 的氧。在储存时一般 保持密封,所以基本 上没有自放电。 成糊状的锌粉在阴极 端和起催化作用的碳 在阴极。电池壳体上 的孔可让空气中的氧 进入腔体附着在阴极 的碳上。同时,阳极 的锌被氧化。
锌空电池 内部结构
阳极―― 是起催化作用的碳从空气中吸收氧。 阴极 ――是锌粉和电解液的混合物,成糊状。 电解液―― 高浓度的氢氧化钾水溶液。 隔离层――用于隔离两级间固体粉粒的移动。
绝缘和密封层―― 尼龙材料。
电池外表面―― 镍金属外壳,具有良好的防腐性 的导体。
阴极工作原理
在空气电池中,氧被电化学还原为氢氧根离子。 反应快速发生的条件是:A.反应所需要的足够的催化剂 B.有一种电子导体能提供所需的电 子。反应发生在能导电的催化的电极表面上,同时与氧及电解液 接触(简称三相界面)。 这个过程的热力学可逆电势相对于相同电解液的氢电极为 1.23伏,理论上,这个电势值应具有稳定性。实际测定的电势只 达到1.00伏或1.05伏。空气电极在开路(电流等于零)时电势的 损失,其原因是电极反应不按如下的直接路线进行
O2H- →OH-+½O2 。
阳极工作原理
金属电极或阳极(Zn) 金属空气电池阳 极有多种,真正实用的商品电池是中性或碱 性锌空气电池。 锌在碱性溶液中产生氧化锌:
Baidu Nhomakorabea
Zn+2OH̄ → ZnO+H2O+2ē
。④
在过量的碱中,形成可溶性的锌酸根离 子: → Zn+4OH ̄ → ZnO 2-+2H O+2ē 。⑤
而是按产生中间产物过氧根离子的另一路线进行如下
离子又在电极表面经化学分解 :
4ē+O2+2H2O → 4OH̄ 。 2ē+O2+H2O → O2H̄+OH̄
。
随之氧又回到原反应②去。反应②的可逆热力学电势值为 0.83伏;反应①的可逆热力学电势值为1.23伏。因此设想当反应 ①和反应②混合进行时,其电势值可以在两值之间某值处稳定下 来,但电化学工作者对这种反应的真相和电极的电势值降低的真 实原因尚无定论。