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* * 某些无机物的电合成（示例） 次氯酸钠与氯酸钠的制备 条件：食盐水；石墨或镀铂的钛阳极；钢阴极；无隔膜 反应：高锰酸钾和二氧化锰 高锰酸钾的制备 电解液：1～4 mol/L KOH + 100~250g/L K2MnO4 阳极:镍阴极：铁或不锈钢无隔膜 电解总反应： 二氧化锰的制备 电解液：0.5~1.0mol/L MnSO4 + 0.5~1.0mol/L硫酸 阳极：石墨、铅或钛；阴极：石墨或不锈钢；无隔膜 电解反应： 第五章 化学电源 化学电源概述化学电源又称化学电池或电池，是将氧化－还原反应的化学能转变为电能的装置。化学电源具有能量转换不受卡诺循环的限制、转换效率高、产生的污染少、便于携带、使用方便的优点。其种类繁多，应用广泛。 原电池 二次电池 储备电池 燃料电池 锌锰电池；锌空电池；锂电池等 铅酸电池；镍镉电池；镍氢电池；锂离子电池等 Mg LiCl-KClV2O5;Ca LiCl-KClPbSO4等 氢氧燃料电池；直接甲醇燃料电池等 电池发展历史 电池的应用 化学电源的基本组成与要求 正、负极活性物： 比容量大 正极的电极电位尽量高，负极的电极电位尽量低 充放电反应可逆性好 在电解液中的化学稳定性好 具有较高的电子导电性 资源丰富、价格低廉 隔膜： 绝缘性高 较高的孔隙率，保证离子快速迁移 较高的强度（纵横向拉伸强度、抗刺穿强度） 电解液 导电率高，溶液欧姆电压降小 化学性质稳定，不与活性物反应 工作温度范围宽 电化学窗口宽 无毒、廉价、易得 其它 容器：扣式、圆柱型、方形等 密封垫 安全阀 过流保护装置 化学电源的性能指标 电池内阻（Ri）:电流通过电池内部受到的阻力。 电极材料、电解液 隔膜电阻及它们之 间的接触电阻 电化学极化和浓差 极化引起的电阻 电池的开路电压（U）：电池两极在断路（无电流）时的稳定电极电势之差。 工作电压（V）：电流通过外电路时，电池两极间的电位差。该数值受放电方式、放电电流、中止电压等多种因素的影响。 放电方式：恒流放电与恒阻放电；连续放电与间歇放电。 中止电压：电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压。 放电电流：在涉及电池容量或能量时，必须指明放电电流的大小，通常用放电时率或放电倍率来表示。 容量：在一定放电条件下可以从电池获得的电量（Ah或mAh）。 理论容量：假定电极活性物质全部参与成流反应，由法拉第定律计算出来的容量。 实际容量：电池在一定放电制度下实际放出的电容量。 额定容量：在电池设计与制造时，规定电池在一定放电制度下应该放出的最低限度的电量。 比容量：单位重量或单位体积电池所给出的容量（Ah/kg或mAh/L)。 比能量：单位重量或单位体积电池所给出的能量（Wh/kg或Wh/L)。 比功率：在一定放电制度下，单位重量或单位体积电池在单位时间内所输出的功率（W/kg或W/L). 循环寿命（可充放电次数） 自放电：在一定条件下，开路放置时电池容量的下降。 锌－锰电池 锌－锰电池分类 传统靳克朗谢电池－干电池 电池的电极反应为：该电池的隔膜是淀粉糨糊，称“糊式”锌锰电池，性能相对较差。 纸板电池该类电池采用纸板浆层隔膜代替糊层隔膜，电解液采用氯化锌，电池容量比糊式锌－锰电池高，可较大电流放电且放电时间长。 碱性锌－锰电池碱性锌－锰电池的电性能优于前两类电池，放电时间是同类糊式电池的5～7倍。 无汞锌－锰电池2005年起实现锌－锰电池无汞化，即电池中汞含量按质量分数不能超过0.0001%。 锌－锰电池的电极反应 二氧化锰电极 电化学还原分两步： 第一步： 第二步： *