化学论文化学电源 弘深电气班马达

1、多种多样的化学电源电气班 马达 20114339第一类 日常生活中的化学电源一、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，还填充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：负极（锌筒）：zn2e-=zn2+正极（石墨）：2nh4+2e-+2mno2= mn2o3+h2o+2nh34nh4cl+2zn+2mno2=zn(nh3)4cl2+zncl2+mn2o3+h2o优点：使用方便，携带方便缺点：放电时间短、放电电压下降快二、银锌钮扣电池它是用不锈钢制成的一个由正极壳和

2、负极壳组成的小圆盒，形似钮扣，电池的电压为159v，安装在电子表中可使用两年之久。盒内正极壳一端填充由ag2o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。工作时的电极反应为：负极：zn+2oh-2e-=zno+h2o正极：ag2o+h2o+2e-=2ag+2oh-电池的总反应：ag2o+zn=2ag+zno这种电池经常用在计算器和手表上。非常方便，电压也比较稳定，大约为1.59v。三、蓄电池蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池，也称二次电池。由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。接下来举例说明

3、：（）酸性铅蓄电池铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极，由另一组充满二氧化铝的铅锑合金格板做正极，两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中，放电时，电极反应为： 负极：pb+so42pbso4+2e 正极：pbo2+so42+4h+2epbso4+2h2o 总反应：pb+pbo2+2h2so42pbso4+2h2o正常情况下，铅蓄电池的电动势是2.1v，随着电池放电生成水，h2so4的浓度要降低，故可以通过测量h2so4的密度来检查蓄电池的放电情况。铅蓄电池具有充放电可逆性好、放电电流大、稳定可靠、价格便宜等优点，缺点是笨重，常用作汽车和柴油机车的启动电源，电动自行车电池，不过现在正逐渐

4、被锂电池代替。（二）碱性蓄电池日常生活中用的充电电池就属于这类。它的体积、电压都和干电池差不多，携带方便，使用寿命比铅蓄电池长得多，使用信当可以反复充放电上千次，但价格比较贵。商品电池中有镍镉（nicd）和镍一铁（nife）两类，它们的电池反应是： cd2nio(oh)2h2o=2ni(oh)2cd(oh)2 fe2nao(oh)2h2o=2ni(oh)2fe(oh)2 反应是在碱性条件下进行的，所以叫碱性蓄电池。四、锂电池锂电池是指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极，锂的化合物作正极，混合电解液作电解质液制成的电池。因为锂是最轻的金属，所以锂电池的重量往往很轻，主要用在手机、电动车、

5、数码相机。笔记电脑以及航天器上，近几年来及其受欢迎。其电极反应为正极反应：limo2=li（1x）mo2+xli+xe负极反应：nc+xli+xe=lixcn电池反应：limo2+nc=li（1-x）mo2+ lixcn第二类 新型化学电源一、 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+4oh4e=4h2o 正极：o2+2h2o+4e=4oh 总反应式：2h2+o2=2h2o二、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

6、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co2型电池为例加以说明： 负极反应式：2co+2co324e=4co2 正极反应式：o2+2co2+4e=2co32 总反应式为：2co+o2=2co2三、 海洋电池海洋电池，是以铝合金为电池负极，金属（pt、fe）网为正极，用取之不尽的海水为电解质溶液，它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能的。我们知道，海水中只含有0.5%的溶解氧，为获得这部分氧，科学家把

7、正极制成仿鱼鳃的网状结构，以增大表面积，吸收海水中的微量溶解氧。这些氧在海水电解液作用下与铝反应，源源不断地产生电能。电极反应为： 负极：（al）：4al12e4al3 正极：（pt或fe等）：3o26h2o十12e12oh 总反应式：4al3o2十6h2o4al(oh)3 海洋电池本身不含电解质溶液和正极活性物质，不放入海洋时，铝极就不会在空气中被氧化，可以长期储存。用时，把电池放入海水中，便可供电，其能量比干电池高2050倍。 电池设计使用周期可长达一年以上，避免经常交换电池的麻烦。即使更换，也只是换一块铝板，铝板的大小，可根据实际需要而定。海洋电池没有怕压部件，在海洋下任何深度都可以正常

8、了作。海洋电池，以海水为电解质溶液，不存在污染，是海洋用电设施的能源新秀。四、 高能电池（以锂-二氧化锰非水电解质电池为例）这种电池以片状金属及为负极，电解活性mno2作正极，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液，以聚丙烯为隔膜，电池符号可表示为： 负极反应：lilie 正极反应：mno2lielimno2 总反应：limno2limno2 该种电池的电动势为2.69v，重量轻、体积小、电压高、比能量大，充电1000次后仍能维持其能力的90，贮存性能好，已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等。五、高铁电池高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时

9、间保持稳定的放电电压。电池的总反应为：3zn+2k2feo4+8h2o=3zn(oh)2+2fe(oh)3+4koh六、 钠硫(nas)电池该电池由液态电极和固态电解质构成，并在300500温度下工作。钠硫电池负极活性物质是熔融金属钠，正极活性物质是硫和多硫化钠熔盐。由于硫是绝缘体，所以硫通常是填充在多孔的碳或石墨里。固体电解质兼隔膜是一种专门传导钠离子，称为alzo3的陶瓷材料，其化学反应为：2na+xsna2sx (3x5)。此电池在未来的空间技术领域中有广泛应用前景。总结：化学能转换为电能的原理的发现和各式各样电池装置的发明，是贮能和供能技术的巨大进步，是化学对人类的一项重大贡献，极大地推进了现代化的进程，改变了人们的生活方式，提高了人们的生活质量，但化学电源在方便人们的同时也对环境构成了巨大的威胁，因为许多化学电源中都含有重金属元素，这些金属元素对环境的影响是致命的，所以我们只有合理地利用这些丰富的化学电源，才能为人类造福。参考文献一、化工百科全书(3) ,化学工业出版社:227 - 233二