锂离子电池课件.ppt

《锂离子电池课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、内容简介电化学入门电池简史锂离子电池基础知识一、电化学入门简介电化学研究对象基本概念法拉第定律电解质溶液可逆电池的电动势电化学的应用返回电化学研究对象电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。电能化学能电解电池基本概念电势高的电极称为正极，电流从正极流向负极。在原电池中正极是阴极；在电解池中正极是阳极。正极电势低的电极称为负极，电子从负极流向正极。在原电池中负极是阳极；在电解池中负极是阴极。负极基本概念发生还原作用的极称为阴极，在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。阴极发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解

2、池中，阳极是正极。阳极法拉第定律在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。m－电极上反应物的质量；n－电极上反应物的物质的量；Q－通入的电量；Z－电子的得失数；M－电极上反应物的摩尔质量;F－法拉第常数,其数值F＝9.648456×104C／mol法拉第定律法拉第定律是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。该定律在任何温度、任何压力下均可以使用，没有什么限制条件。电解质溶液Kohlrausch离子独立移动定律德国科学家Kohlrausch根据大量的实验数据，发现在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电

3、解质的无限稀释摩尔电导率可认为是阴、阳两种离子无限稀释摩尔电导率之和：可逆电池电化学与热力学的联系：可逆电池构成可逆电池的必要条件：原电池电解池化学反应可逆能量变化可逆可逆电池原电池：化学能转变为电能的装置较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）构成原电池的条件：有两种活性不同的金属（或其中一种是非金属导体）作电极插入电解质溶液中两电极相连形成闭合电路原电池示意图原电池电子流动Cu2+(aq)+2e¯→Cu(s)Zn(s)→Zn2+(aq)+2e¯e¯总反应:Zn(s)+Cu2+(aq)→Zn2+(aq)+Cu(s)可逆电池

4、电解池：在外电路中并联有一个有一定电压的外电源，则有电流从外加电源流入电池，迫使电池中发生化学变化，此时电能就转变为化学能，该电池就称为电解池。电解池示意图总反应:Zn2+(aq)+Cu(s)→Zn(s)+Cu2+(aq)电化学应用1、电解精炼和冶炼；电解法合成；电镀及氧化着色；2、电池广泛应用于交通、宇航、照明、通讯、生化和医疗等方面。3、电化学分析4、生物电化学及传感器二、电池简史简介电池的发展历史电池的分类各类电池性能比较返回电池的发展历史电池的发展历史电池的诞生－福特电堆1791年，意大利的LuigiGalvani发现了以金属片接触青蛙肌肉时，有收缩的现

5、象的发生，当时他误以为此现象为青蛙肌肉所产生的动物电流所致。电池的诞生－福特电堆1799年，意大利的AlessandroVolta为了说明了该现象实际上是因不同金属片间的电位差透过青蛙肌肉作为电解液而产生的电流所致，将许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来，成功的制成了世界上第一个电池──伏特电堆。电池的发展历史电池的诞生－福特电堆电池的发展历史丹尼尔电池1836年，英国的JohnF.Daniell对伏特电堆进行了改良，解决了电池极化问题，制造出第一个能保持平衡电流的锌─铜电池，又称丹尼尔电池。它是第一个能够长时间工作的实用电池。电池的发展历史丹尼

6、尔电池电池的发展历史勒克朗舍电池1864年，法国的GeorgesLeclanche发明了勒克朗舍电池，其电解液为糊状，不会溢漏，便于携带，因此获得了广泛应用。后几经改良，成了现今一次电池工业的基础。电池的发展历史干电池1888年，美国的CarlGassner将负极改为锌制圆筒，兼作容器，发明了著名的干电池；1898年，世界上第一款商业化的碳锌干电池－－“Columbia”在美国正式发售。电池的发展历史干电池现代干电池的基本结构示意图电池的发展历史用途最广的电池－碱锰电池1945年，电解二氧化锰的使用，又极大地提高了锌锰电池的各项性能；1950年，Hesbert制

7、成了第一个商品化的碱性锌锰电池。现在，世界上产量最大、用途最广的一次电池即为高性能碱锰电池。电池的发展历史用途最广的电池－碱锰电池现代碱锰电池的结构如图:电池的发展历史锌银电池1941年，法国的HerriAndre发表了锌银电池的实用性论文并于1943年获得了美国专利。锌银电池内阻小、放电功率大、电性能稳定、比能量高，多用于电子、通信、航空航天、国防等领域。电池的发展历史二次电池的起源－铅蓄电池1859年，法国的Plante发明出用铅做电极的电池。这种电池能够充电，可以反复使用，所以称它为铅蓄电池。这就是现代二次电池的起源。20世纪70年度，又出现了新型的阀控密

8、封铅酸电池。电池的发展历