高考化學復習《化學電源-鋰離子電池》

1、干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池化學電源化學電源 伏特經過反復實驗，終于發(fā)明了被后人稱做“伏特電堆”的電池，這就是在銅板和鋅板中間夾上卡紙和用鹽水浸過的布片，一層一層堆起來的蓄電池。這種電池，今天仍然在使用著為了紀念他的貢獻，人們把電壓的計量單位叫做伏特，簡稱伏，符號V。比如我們手電筒里的電池的電壓是1.5伏特，我們家里的電燈的電壓是220伏特。 眉山網站建設 眉山衛(wèi)浴 代發(fā)外鏈 網賺教程 PPTV破解版 化學電池化學電池利用原電池原理制造的供電裝置利用原電池原理制造的供電裝置分類分類一次電池一次電池不可充電電池不可充電電池如：干電池如：干電池二次電池二次電池充電電池充電電池如：蓄電池如

2、：蓄電池燃料電池燃料電池干電池1.1.一次電池（如干電池）一次電池（如干電池）一、干電池總方程式：總方程式：Zn + 2NH4+ +2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + H2O +Mn2O3負極負極（鋅筒）（鋅筒） ：Zn 2e- = Zn2+正極正極（石墨）（石墨） ：2MnO2+2NH4+ +2e- = 2NH3 +H2O +Mn2O3 CZnG實用電池特點：實用電池特點：電流穩(wěn)定；電流穩(wěn)定；電壓高；安全；便于攜帶；電壓高；安全；便于攜帶； 用于特殊用途；易回收；污染少。用于特殊用途；易回收；污染少。干電池干電池1 1、最早使用的化學電池是、最早使用的化學電池是鋅錳電池鋅錳電池，也是

3、，也是最普通的干電池。最普通的干電池。2 2、是一種、是一種一次性一次性電池，放完電以后不能再電池，放完電以后不能再使用，也就是內部發(fā)生的氧化還原反應是不使用，也就是內部發(fā)生的氧化還原反應是不可逆反應?？赡娣磻?。3 3、缺點：電池在使用的過程中，鋅會逐、缺點：電池在使用的過程中，鋅會逐漸融解，最后內部糊狀電解質會泄漏出來，漸融解，最后內部糊狀電解質會泄漏出來，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質，使得電器被腐蝕。為了防止泄漏電解質，外殼用金屬筒或者塑料筒。外殼用金屬筒或者塑料筒。使用時請注意：使用時請注意：眉山網站建設 眉山衛(wèi)浴 代發(fā)外鏈 網賺教程 PPTV破解版 資資 料：料：銀鋅原電池是用不

4、銹鋼制成的小圓盒，形似紐扣，銀鋅原電池是用不銹鋼制成的小圓盒，形似紐扣，故稱紐扣電池。盒內一端填充氧化銀和石墨組成故稱紐扣電池。盒內一端填充氧化銀和石墨組成的活性材料，另一端填充鋅汞合金組成的活性材的活性材料，另一端填充鋅汞合金組成的活性材料。電極反應如下：料。電極反應如下： 鋅：鋅：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O 氧化銀：氧化銀：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-鋅是鋅是 極，發(fā)生極，發(fā)生 反應；反應；氧化銀是氧化銀是 極，發(fā)生極，發(fā)生 反應。反應?？偡磻獮椋嚎偡磻獮椋?.負負氧氧 化化正正還還 原原Zn+Ag2O= ZnO+2Ag優(yōu)點：優(yōu)點：體積小，體積小， 適用于電子表和電

5、子計算器適用于電子表和電子計算器蓄電池2：鉛蓄電池（充電電池）：鉛蓄電池（充電電池）二、二、充電電池充電電池鉛蓄電池鉛蓄電池 1、電極材料及原料、電極材料及原料2、電解質溶液、電解質溶液3、電極反應式：、電極反應式：正極：正極：PbO2 負極：負極：PbH2SO4溶液溶液負極（負極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4正極（正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O優(yōu)點：優(yōu)點：電壓穩(wěn)定；使用方便、安全、可靠；循環(huán)使用。電壓穩(wěn)定；使用方便、安全、可靠；循環(huán)使用。放電放電充電充電總方程式：總方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4

6、2PbSO4 + 2H2O二次電池二次電池鋰電池鋰電池鋰是密度最小的金屬，用鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他鋰作為電池的負極，跟用相同質量的其他金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。金屬作負極相比較，使用壽命大大延長。 電池的不合理使用對環(huán)境的危害！ 有關資料顯示，一節(jié)一號電池爛在地里，能使平方米的土壤永久失去利用價值；一粒紐扣電池可使600噸水無法飲用，相當于一個人一生的飲水量。電電 池池 回回 收收變變 廢廢 為為 寶寶功功 在在 當當 代代利利 在在 千千 秋秋堆積如山的廢舊電池，堆積如山的廢舊電池，時刻威脅我們的環(huán)境時刻威脅我們的環(huán)境廢舊電池進電池回收站廢舊電池

7、進電池回收站173.3.燃料電池燃料電池常見的燃料電池有常見的燃料電池有氫氧燃料電池、甲氫氧燃料電池、甲烷燃料電池、鋁烷燃料電池、鋁- -空空氣燃料電池、熔融氣燃料電池、熔融鹽燃料電池等。鹽燃料電池等。 燃料電池燃料電池是利用是利用氫氣、天然氣、甲醇氫氣、天然氣、甲醇等燃等燃料與料與氧氣或空氣氧氣或空氣進行電化學反應時釋放出來的進行電化學反應時釋放出來的化學能直接轉化成電能的一類原電池。化學能直接轉化成電能的一類原電池。 目前燃料電池的目前燃料電池的能量轉化率近能量轉化率近80%80%，約為，約為火力發(fā)電的火力發(fā)電的2 2倍。這是因為火力發(fā)電中放出的倍。這是因為火力發(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電

8、池廢熱太多。燃料電池沒有噪聲及硫、氮氧化物沒有噪聲及硫、氮氧化物等廢氣污染等廢氣污染；燃料電池發(fā)明于；燃料電池發(fā)明于1919世紀世紀3030年代末，年代末，經反復試驗、改進，到經反復試驗、改進，到2020世紀世紀6060年代才開始進年代才開始進入實用階段。入實用階段。新型綠色環(huán)保燃料電池車優(yōu)點：效率高無污染裝置可持續(xù)使用 燃料電池不是把還原劑、氧化劑物燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內，而是在工作時不質全部貯藏在電池內，而是在工作時不斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時將斷從外界輸入氧化劑和還原劑，同時將電極反應產物不斷排出電池。它是把能電極反應產物不斷排出電池。它是把能源中燃料燃燒

9、反應的化學能直接轉化為源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的電能的“能量轉換器能量轉換器”。氫氧燃料電池氫氧燃料電池燃料電池燃料電池 總反應方程式總反應方程式 ： 2H2H2 2O O2 22H2H2 2O O* *不寫條件不寫條件1.1.氫氧燃料電池氫氧燃料電池(1)(1)堿性介質堿性介質正負兩極正負兩極都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能都是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液電解液一般為一般為40%的的KOH溶液溶液2H2 + 4OH-4e- 4H2O 正極：正極：O2+2H2O+4e- 4OH- 2H2 + O2 2H2O電池總反應式：電池總反應式：負極：負極：有水生成有水生成. .電

10、解質溶液的電解質溶液的PHPH將變小將變?。? 2）酸性介質）酸性介質正負兩極正負兩極仍是鉑電極或活性炭電極，有催化性能仍是鉑電極或活性炭電極，有催化性能電解液電解液為為H2SO4等時等時, ,負極：負極：2H2 -4e- =4H+正極：正極：O2+4H+4e- =2H2O總反應式：總反應式： 2H2+O2 =2H2O有水生成有水生成. .電解質溶液電解質溶液的的PHPH將增大將增大氫氧燃料電池氫氧燃料電池電極反應電極反應總反應：總反應： 2H2 + O2 = 2H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-電解液的電解液的PH將變小將