《化学电源》课件.ppt

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1、化学电源空气电池锂电池1.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。电极反应式为：负极（锌筒）：Zn–2e-===Zn2+正极（石墨）：2NH4++2e-===2NH3+H2H2+2MnO2===Mn2O3+H2O总反应：Zn+2NH4++2MnO2===Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O干电

2、池的电压大约为1.5V，不能充电再生。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。铅蓄电池2.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

3、（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。放电时为原电池，其电极反应如下：负极：Pb+SO42--2e-===PbSO4正极：PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4======2PbSO4+2H2O当放电进行时，硫酸溶液的的浓度将不断降低，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，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

4、氢氧燃料电池(3)燃料电池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，酸式电池中电解质是酸

5、，其负极反应可表示为，则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为，则其负极反应可表示为____________________。O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-+4OH-=4H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-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成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：，此时电池内总的反应式：。KOH

6、溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O银锌电池锌汞电池4.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+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-电池的总反应式为：Ag2O+Zn======2

7、Ag+ZnO电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。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)2Ni-Fe电池：Fe+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Fe(OH)2镍镉电池特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。负极：Cd+2OH-－2e==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH

8、)2+2Ni(OH)2镍氢电池负极：H2-2e-+2OH-=2H2O正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-（碱性可充电电池及简易充电座）锂电池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。使用锂电源的手机与手提电脑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