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1860 年,法国的雷克兰士 (GeorgeLeclanche) 发 明了世界广受使用的电池(锌锰电池)的前身 — — 锌锰 “ 湿电池 ” (即碳锌电池) 1887 年,英国人 赫勒森发明了最早 的干电池。干电池 的电解液为糊状, 不会溢漏,便于携 带,因此获得了广 泛应用。
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[观察思考] 已知氯化铵溶液呈酸性,该电池用久了会变软,发胀 甚至漏液,你能分析其中的原因吗?有什么好的改进 措施?
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优点: 碱性电池的寿命长,容 量大,内阻小,且不会像干电 池那样使用久了会泄漏,适用 于大电流和连续放电 电池反应 : Zn+2MnO 2 +2H 2 O=2MnOOH+Zn(OH) 2
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生活小常识 标识不同:碱性电池的类别标识为 LR ,如 “LR6” 为 5 号碱性电池, 普通干电池的类别标识 为 R ,如 “R6P” 为高功率型 5 号普通电池。 另外碱性电池的标识中有独有的 “ALKALINE” 内容。
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电池的发展与新型电器的开发和应用密切相关 20 世纪 50 年代后各种低压电器的普及,特别是半 导体收音机的出现带动了干电池的发展。 钮扣电池 70 年代后出现了微型计算器,电子手表等小 型电器,对电池提出了新的要求
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负极( Zn ): 正极( Ag 2 O ): Zn + Ag 2 O + H 2 O=2Ag+ Zn(OH ) 2 银锌纽扣电池的电极材料是 Ag 2 O 和 Zn ,电解 质是 KOH ,放电会生成 Ag 和 Zn(OH) 2, 你能分析 出它的工作原理吗? 总反应
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不可逆的,只能放电,用完丢弃 浪费,不环保
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据有关资料显示:电池中含有大量的重金属,如锌、铅、镉 、汞、锰等。一粒纽扣电池能污染 600 立方米水。一节一号 电池烂在地里,能使一平方米的土地失去利用价值。废旧电 池如果与生活垃圾混合处理,电池腐烂后,其中的汞、镉、 铅、镍等重金属溶出会污染地下水和土壤,再渗透进入鱼类 、农作物中,破坏人类的生存环境,威胁人类的健康。人如 果汞中毒,死亡率高达 40% ;废旧电池中的镉元素,则被定 为致癌物质。 堆积如山的废旧电池 时刻威胁我们的环境
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可反复充放电
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正极材料上涂有 棕褐色 PbO 2 ,负 极材料是海绵状 的金属铅,两极 浸在 H 2 SO 4 溶液 中。 请分析电子转移 情况,写出电极 反应式 硫酸铅是难溶物
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放电时: 负极( Pb ): Pb— 2e - + SO 4 2 - = PbSO 4 ↓ 正极( PbO 2 ): PbO 2 + 2e - + SO 4 2 - + 4H + = PbSO 4 ↓+2H 2 O Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 2PbSO 4 ↓ + 2H 2 O
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电极反应式书写的注意事项 1 找到总反应,标化合价,判断正负极 2 确定正负极的反应物及生成物,及得失 e - 3 考虑介质 4 配平(电荷守恒、原子守恒)
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如果选用铅蓄电池作为电动汽车的电源你满意吗?
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优点:价格低廉,可重复使用 缺点:循环寿命短,比能量小( 单位质量 的电板材料所能转换的电量 ),重量大,体 积大,废弃电池污染环境 一般新电动车 的行驶里程约 50—60 公里 而其电池的重 量为 24—32 公 斤
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锂电池 1. 锂电池重量轻,能量密度大。 2. 锂电池环保,不含重金属,报废后对环境影响小。 3. 还有就是锂电池内阻小,能够大电流高倍率放电。 4. 锂电池记忆效应小。
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比亚迪 e6 ,售价 36.98 万 假如你有这么多钱,你会买这款电动汽车吗?
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看到这样的报道你有何感想?
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近日,最新一期《自然》( Nature )杂志子刊《科学报道》 ( Sci. Report )刊发了复旦大学吴宇平教授领导的课题组关于水溶 液锂电池体系的最新研究成果。 吴宇平课题组采用复合膜将金属锂进行包覆,而后将其置于 pH 值呈中性的水溶液中。能量效率高达 95% ,预计装备这一新型水锂 电的电动汽车的行驶距离有望达到 400 公里,而现在市面上售卖的 电动车出行距离为 150-180 公里(如荣威 E50 在 60 公里等速时续航 里程为 180 公里)。 此外,相对于之前非水的有机溶剂与锂盐溶液 —— 新型水锂电 采用水溶液作为电解质,阻燃性增强,使电池在使用过程中不容易 发烫发热,安全性能和成本较现有的锂离子电池都具有明显的优势。
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纯电动汽车现在一个难以解决的问题就是 续航里程,目前所有的纯电动汽车都不能 够长距离行驶,续航能力越强,则意味着 电池体积需越大,重量越大。 在这些问题面前,燃料电池车型则显现出了 优势,其续航里程明显高于纯电动车型,并 且能量补充也比纯电动车更容易实现,行驶 中会有排放的物质,也仅仅是水而已。燃料电池车
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燃料电池 是利用燃料与氧化剂之间发生的氧化还原反应, 将化学能直接转化为电能的化学电源。 可以连续不断地提供电能。 氢氧燃料电池是发展最成熟的燃料电池。
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空间实验室 “ 天宫一号 ” 的供电系统中有再生氢氧燃料 电池( RFC ), RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料 电池技术相结合的可充放电池。 (Na 2 SO 4 )
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在手机几乎人手一部的时代,手机电池也在不断更新 日本 AU KDDI 的一位宣传人员展示一种 AU KDDI 与日 立共同开发的手机燃料电池,这种燃料电池以甲醇为 能量来源。其电解质溶液为碱性 ,请分析该电池负 极的反应 CH 3 OH— 6e - +8OH - == CO 3 2- +6H 2 O
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燃料电池的特点: ①低污染(燃料电池比一般发电方式更为清洁,若用氢氧作 为燃料,其排放物是可供饮用的水和可以利用的热能。) ②高效率(因为燃料电池直接將燃料中的化学能转化成电 能。) ③无噪音(无传动部件) ④可做成任意大小(如心脏起搏器和数百万千瓦的发电站。) ⑤免充电(只要燃料源源不断的供应,燃料电池便可以不停 的发电。 ) ⑥燃料來源广(只要含有氢原子的化石能源如天然气、石油、 煤炭等气化产物,或是沼气、酒精、甲醇等,都可作为燃 料电池的能源进料) ⑦可节约金属资源 ……
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随着科学技术的发展,各种新型电池层处不 穷,如锂离子电池、海水电池、熔融盐燃料 电池、太阳能电池等,化学电源必将为人类 社会的发展作出越来越多的贡献。
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薄型太阳能电池 它可以随意折叠弯曲,而且充电非常方便,把它展开 放在阳光下即可充电,在解决柔性问题的同时,还解 决了充电续航的问题。
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20 年寿命氚电池 氚电池最大的特点就是超长寿命、超抗压抗震能力、 超强抗低温高温能力。它的寿命长达 20 年,所能够 承受的温度范围为零下 50 摄氏度 ——150 摄氏度, 在极度气温环境下正常工作毫无压力。目前世界首个 氚电池 NanoTritium 已经由美国佛罗里达州 City Labs 实验室成功研发。
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日本科学家发现了一种用糖来为电池提供动力的新方法。科学 家们将糖放至一个无氧炉中加热至 1500 摄氏度,让它形成低 碳电力,糖能够提供极为丰富的碳电力,而且成本非常低廉。 低成本糖电池
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其实这是一种采用木质素材料制成的电池,木质素是 由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中, 主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。现在科学家 能够 将木质素与具有导电性的高分子聚吡咯 (polypyrrole) 合并在一起,木质素作为绝缘体,聚吡咯 作为导体,担当储存电荷的角色,最终制造出最环保的 电池。据了解,大量的木质素可在造纸废料中找到。 最环保木制电池
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