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1、第四章 氧化还原反应与电极电势氧化还原反应与电极电势 补充 化学电源 化学电源分类 一次电池 电池中的反应物质进行一次电化学反应放电之 后 就不能再次利用 如干电池 纽扣电池 这种电池造成严重的材料浪费和环境污染 金属封顶盖 封口纸 颈圈纸 金属外壳 绝缘纸筒 电芯纸托 底纸 金属底板 锌筒 电解液 NH4Cl 水 ZnCl2 淀粉 电芯 MnO2 C NH4Cl 水 碳电极 一次电池结构示意图 燃料电池 又称为连续电池 以氧气作为正极反应物质组成燃料电池 一般以天然燃料或其他可燃物质如氢气 甲醇 天然气 煤气等作为负极的反应物质 氢氧燃料电池 H2 pH2 H 或 OH aq O2 pO2
2、氧电极 O2 4H 4e 2H2O 氢电极 2H2 pH2 4H 4e 净反应 2H2 pH2 O2 2H2O 在pH 1 14范围内 标准电动势 1 229 V 多孔电极 离子交换膜 氢氧燃料电池示意图 燃料电池的优点 1 高效 化学能 热能 机械能 化学能 电能 机械能 80 2 环境友好 不排放有毒的酸性氧化物 CO2比热电厂少40 3 质量轻 比能量高 用于航天事业 汽车工业 应急电源等 是21 世纪首选的清洁能源 产物水可利用 无噪音 4 稳定性好 可连续工作 可积木式组装 可移动 氢氧燃料电池的难点 氢气的储存 液氢要求高压 低温 有危险性 钢瓶储氢 可使用氢气只占钢瓶质量的1 同
3、样有危险性 研制储氢金属和其他储氢材料 研制用太阳能制备氢气 蓄电池 又称为二次电池 可充电电池 这种电池放电后可以充电 使活性物质基本复原 可以重复 多次利用 如常见的铅蓄电池和锂离子电池等 Li 离子电池的工作原理 负极 石墨 焦炭 正极 负极反应 正极反应 总反应 Li 离子电池的工作原理 负 极 正 极 锂原子 石墨 Li 离子电池又称为摇椅电池 Li离子电池的优点 1 通讯 如手机 Li离子电池的用途 1 质量轻 从金属壳到塑料壳 能量密度大 2 优良 安全 有防暴阀 环境污染较小 3 比能量高 循环寿命长 4 电压较高 3 6V 成本相对较低 2 电子器件 电脑等 3 人造器官用电 如心脏起搏器等
