4-2化学电源研究.ppt

* * * * 干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池 燃料电池 形形色色的电池 “震动动力充电电池” 勺水充电 三 维 纳 米 结 构 电 池 尿液充电的电池 新型绿色环保燃料电池车 863-燃料电池公共汽车 学与问 在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？ 电池 化学电池 太阳能电池 原子能电池 将化学能转换成电能的装置 将太阳能转换成电能的装置 将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置 电池广泛应用于通讯、交通、文化、办公及家用电子产品，在高科技、军事、生产行业也有特殊应用。 减 少 污 染 节 约 资 源 有关资料显示，一节一号电池烂在地里，能使１万方米的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600吨水无法饮用，相当于一个人一生的饮水量。 请回顾原电池的相关知识并完成下表: 复习提问 一个概念 两个电极 负极 正极 三个流向 电子 电流 离子 四个条件 将化学能转化为电能的装置 较活泼金属—失电子—发生氧化反应 不活泼金属或非金属导体—得电子—发生还原反应 负极→外电路→正极 正极→外电路→负极 阳离子→正极，阴离子→负极 ①活动性不同的两个电极 ②电解质溶液 ③闭合电路 ④自发进行的氧化还原反应 （1）能量转换效率高，供能稳定可靠。 （2）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。 （3）易维护，可在各种环境下工作。 1.化学电池与其他能源相比有哪些优点？ 交流研讨一 2.判断电池的优劣标准主要是什么？ （1）比能量，指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。 ［单位是 W·h /kg， W·h /L］ （2）比功率，指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。 [单位是W/kg，W/L ] （3）电池的可储存时间的长短。 交流研讨一 （1）一次电池又称不可充电电池，如干电池。 （2）二次电池又称充电电池，如蓄电池。 （3）燃料电池，如氢氧燃料电池。 3.目前化学电池主要分为哪几大类？产生电能的基本原理是什么？各自有什么特点？ 交流研讨一 1、酸性锌锰干电池 负极（锌筒）： Zn ? 2e-＝Zn2+ 正极（石墨棒）： 2NH4++2e- +2MnO2 2NH3+Mn2O3+H2O 总反应：Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3 +H2O （-）Zn | NH4Cl | C（+） 一次电池 缺点：在使用过程中电压不断下降，不能提供稳定电压，且放电功率低，比能量小，低温性能差，在－20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。 2.碱性锌锰干电池 电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O 2MnOOH+Zn OH 2 负极反应： 正极反应： 电解质： Zn + 2OH- - 2e- Zn OH 2 2MnO2+2H2O+2e- 2MnOOH+2OH- KOH 碱性锌锰电池的优点： 大电流、稳定，比能量大、可储存时间长，不会气涨或漏液。 3.纽扣电池 银锌电池 负极反应： 正极反应： 总反应： Zn+ 2OH- -2e- Zn OH 2 Ag2O +H2O +2e- 2Ag +2OH- Ag2O + Zn+H2O Zn OH 2+ 2Ag 优点：比能量大、电压稳定、存储时间长、低污染。 用途：广泛用于电子手表、计算器等 4.锂电池 特点：① “绿色”；② 容量大； ③ 电解液中不能有水 锂金属电池： Li+MnO2 LiMnO2 锂离子电池： 正极反应： Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- LiFePO4。 负极反应：LixC6 xLi+ + xe- + 6C 二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池 锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。 4.锂电池 讨论：心脏起搏器中使用的新型Li — I2电池的反应可简化为： 2 Li ＋ I2 2 LiI，下列说法中不正确的是 （ ） A．负极反应式为：Li－e－ Li＋ B．该电池以含Li＋的水溶液为电解质 C．该电池负极材料为金属锂 D．锂电池的使用寿命长的原因之一是锂的摩尔质量小， 单位质量的电极材料所能转换的电量 比容量 大 B 特点：① “绿色”；② 容量大； ③ 电解液中不能有水 总反应式：8Li+3SOCl2 6LiCl+Li2SO3+2S 负极： 正极： 优点：质轻、高能 比能量高 、电压高、工作温度宽、可存储时间长。 用途：广泛应用于军事和空间领域。 8Li-8e- 8Li+ 3SOCl2+8e- 6Cl-+SO32-+2S 5.锂亚硫酰氯电池 Li-SOCl2 ： 1.铅蓄电池 1 正、负极材料 正极：PbO2 负极：Pb