4.1.3原电池第三课时课件高二化学人教版选择性必修1

第四章化学反应与电能原电池选择性必修1《化学反应原理》第3课时PART03化学电源（二）新能源汽车氢燃料电池锂离子电池金属LiNaMgAlKCaFeNiZnPb质量/g72312939202829.532.5103.5转移1mol电子时消耗金属的质量锂的比能量最高：单位质量的锂输出的电能做多锂离子电池约翰.古迪纳夫斯坦利.惠廷厄姆吉野彰锂离子电池的发展过程锂金属电池锂离子电池01任务一锂离子电池的发展1958年10月5日，瑞典的一家医院中，医生为心脏病病人植入了世界上首例埋藏式心脏起搏器，该病人幸运地依赖起搏器使他的生命延续了42年，终年83岁，一生共消耗25台心脏起搏器。心脏起搏器的电源应该具备什么特点？体积小、质量轻、比能量高即锂电池01金属Li作为电极材料时注意事项性质：还原性强，易与水、氧气反应注意事项：使用非水体系电解液密封保存隔绝空气任务一锂离子电池的发展Li－SOCl2电池即心脏起搏器电池。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S任务一锂离子电池的发展1.一次金属锂电池负极：8Li－8e－===8Li＋正极：3SOCl2＋8e－===2S＋SO32-＋6Cl-任务一锂离子电池的发展1.一次金属锂电池1975年，三洋公司成功开发了Li—MnO2

一次电池，并于1978年实现量产，成为第一代商业化的锂电池。总反应为：

xLi+MnO2===LixMnO2负极：xLi-xe-===xLi+正极：MnO2+Li++e-===LiMnO2金属锂或其合金为负极，使用非水电解质溶液做离子导体，并用良好的密封材料进行封装。任务一锂离子电池的发展1.一次金属锂电池但是由于一次锂电池价格昂贵，不可充电，如何解决这个问题？二次电池任务一锂离子电池的发展2.二次电池二次电池的特点是什么？反应物和生成物在充放电时可以相互转化。寻找可以实现物质循环转化的材料和方法负极：LiLi+正极？任务一锂离子电池的发展2.二次电池1972年，埃克森公司在斯坦利惠廷厄姆领导下采用TiS2作为正极材料，用金属锂作为负极材料，开发出世界上第一个金属锂二次电池任务一锂离子电池的发展二次锂电池放电的总反应：xLi+TiS2=LixTiS2负极：xLi-xe-=xLi+正极：TiS2+xLi++xe-==LixTiS2此电池在充电的过程中，会生成锂枝晶，穿透隔膜，造成短路而爆炸01任务一锂离子电池的发展二次锂电池约翰

古迪纳夫放电：xLi+Li1-xCoO2=LiCoO2负极材料为锂

，依然为二次锂电池01电池总反应：LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy负极：LixCy-xe-=xLi++Cy正极：Li1-xCoO2+xLi++xe-

=LiCoO2任务一锂离子电池的发展二次锂离子电池吉野彰锂离子仅迁移嵌于石墨层间，没有金属锂评价活动已知磷酸铁锂电池放电时的总反应为：Li1－xFePO4＋LixCy====LiFePO4＋yC1.放电时，此反应发生在A极还是B极？Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO22.为了有效回收锂，拆除废旧电池时需进行放电处理，目的是什么？A充分放电防止造成安全隐患；锂元素在正极区富集，利于回收新型电池层出不穷“电动中国”正在建设1.钛酸锂电池中科院物理所研究，充电8分钟，行程100公里。电池寿命长、高安全、充电快等优势，但能量密度不够高，只有锂电池的一般。2.钠离子电池中科院物理所带队，比锂电池价格便宜，安全性好，主要用于储能设备。3.中国的石墨烯电池中国浙江大学研究，充电5秒钟，通话两小时。“超级电池”在路上......不断向科学技术广度和深度进军