化學(xué)電源ppt課件(2)(參考版)
2025-01-20 16:33本頁面
【正文】 ?寫出鋅銀二次電池的電化學(xué)表達(dá)式 、 電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式 ， 電極電位和電動(dòng)勢的 Nernst 表達(dá)式 。 ?導(dǎo)致鋅負(fù)極自放電的因素 ： (1)析氫反應(yīng)； (2)電解液中溶解氧的鋅氧化反應(yīng)； (3)CO2破壞電解液的作用； (4)空氣濕度變化是電解液變濃或變稀等。 主要原因是 鋅 空氣電池的 自放電率較大 。 ?放電時(shí)間： 由于鋅 空氣電池比能量比鋅 汞電池和鋅 銀電池大 ， 因此 ， 在相同條件下 ， 其放電時(shí)間為： 鋅 空氣電池 鋅 汞電池 鋅 銀電池 。 鋅 空氣電池 ?由于在放電過程中 ， 氣體擴(kuò)散電極的化學(xué)性質(zhì)不變 ， 放電電壓平穩(wěn) ， 所以在相同負(fù)載下 ， 鋅 空氣電池的放電時(shí)間是鋅 汞電池和鋅 銀電池的兩倍以上 。 但這種制作方法的成本較高 。 這五種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn) ， 但目前都用得比較廣泛。 導(dǎo)電骨架網(wǎng)的極耳常用 銀箔 裁減后經(jīng)激光焊接而成 。 鋅 空氣電池 鋅 空氣電池的制造工藝 導(dǎo)電骨架網(wǎng)是由 沖壓而成 。 即：聚四氟乙烯 （ PTFE） 型電極和聚乙烯 （ PE） 型電極 。 上述三層經(jīng)加熱 、 壓合而成聚四氟乙烯 （ PTFE） 型空氣電極 。 ?矩形結(jié)構(gòu) 正極： 聚四氟乙烯 （ PTFE） 型空氣電極； 負(fù)極： 由汞齊化鋅粉壓制而成的鋅電極； 隔膜： 維尼龍紙 、 石棉紙或水化纖維素膜等 。 因此 ， 鋅 空氣電池的氧電極都采用憎水型 氣體擴(kuò)散電極 。 銀 、 鉑 、 鎳等金屬起氧電極的催化劑的作用 。 鋅 空氣電池 ?鋅 空氣電池的用途 1. 江河航標(biāo)燈電源； 2. 野外工作人員 （ 地質(zhì)勘探人員 、 科考人員等 ） 的 便攜式通訊機(jī)電源； 3. 雷達(dá)電源等； 4. 小型高性能扣式電池還適合作小功率電源 。 以純氧氣作為正極活性物質(zhì)的 ， 叫做 鋅 氧電池 。 ?鋅銀電池的開路電壓 （ 或電動(dòng)勢 ） 與環(huán)境的 pH無關(guān) ， 僅僅取決于正極和負(fù)極物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位 。 一般情況下有以下四種組合： ?氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物： 電動(dòng)勢 （ 1） Zn(OH)2Ag2O： （ 2） Zn(OH)2Ag： （ 3） ZnO Ag2O： （ 4） ZnO Ag： 鋅銀電池 ?由于鋅銀電池的上述特性 ， 所以鋅銀電池既可以做成高能一次電池 ， 又可以做成可充 （ 二次 ） 電池 。 鋅銀電池 ?鋅銀電池的電化學(xué)表達(dá)式為： () Zn∣ KOH∣ Ag2O (AgO) (+) ?鋅銀電池是以鋅為負(fù)極 ， 氧化銀為正極 ， KOH為電解質(zhì)的一次 (或二次 )電池 。 ?鋅銀電池的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 放電電壓平坦 ， 自放電率小 ， 貯存時(shí)間長 ，比能量和比功率大等 。 從外型上有扁形 (B) 和矩形 (F)兩種 。 ?鋅汞電池除了體積比能量高 ， 放電平臺優(yōu)良 ， 貯存性能好 ， 放電平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)外 ， 還具有受溫度影響小、 活性物質(zhì)利用率高的優(yōu)點(diǎn) 。 鋅汞電池工作原理 ?鋅汞電池的電化學(xué)表達(dá)式為： () Zn∣ KOH∣ HgO (C) (+) 負(fù)極放電反應(yīng)： Zn + 2OH 2e → Zn(OH)2↓ → ZnO↓ + H2O () 正極放電反應(yīng)： HgO + H2O + 2e → Hg + 2OH () 電池放電總反應(yīng)： Zn + HgO → Hg +ZnO 電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢： ()= 鋅汞電池 ?鋅汞電池的結(jié)構(gòu)及制造工藝： 負(fù)極： 鋅汞齊粉末，含汞量不大于 10%； 正極： 紅色 HgO+C(石墨粉 )，石墨含量不大于15%； 隔膜： 離子透過性牛皮紙； 電解質(zhì)： 35%~40%的 KOH溶液； 電極制作： 壓結(jié)式和鋅箔式。 缺點(diǎn)： 由于使用了汞 ， 對環(huán)境污染大 。 鋅汞電池 ?鋅汞電池：即 鋅 氧化汞電池 。 （ 6） 貯存性能： 普通鋅錳電池 1~3年 。 （ 1） 電動(dòng)勢： 根據(jù) MnO2晶型和質(zhì)量不同 ， 一般在~ 。 制造工藝： 電極制作多采用 卷繞式 和 疊片式 。 堿性鋅錳電池的負(fù)極常用汞齊化鋅粉或合金鋅粉 。 ?活性物質(zhì)常用 ?MnO2和 ?MnO2。 Fe,Co,
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