[高二理化生]42化学电源.ppt

【思考】 ①目前化学电池主要分为哪几个大类？ 在性能等方面它们各有什么特点？ 产生电能的基本原理是什么？ ②化学电池与其他能源相比有哪些优点？ ③判断电池的优劣标准主要是什么？ 用途广泛的电池 ①放电过程 负极：氧化反应 Pb+SO42--2e-=PbSO4 正极：还原反应 PbO2+4H++SO42-+2e-=2PbSO4 +2H2O 放电过程总反应： Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4+2e-=Pb+SO42- 阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42- 充电过程总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 2、银锌蓄电池 3、镉镍电池 * * 第四单元 电化学基础 第二节 化学电源 1)概念: 将化学能变成电能的装置 2)分类: 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——蓄电池 ③燃料电池 3)优点: 4)电池优劣的判断标准: 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比能量 ［符号(W·h/kg)，(W·h/L)］ 指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少 ②比功率 [符号是W/kg，W/L)] 指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小 ③电池的储存时间的长短 用途广泛的电池 用于汽车的铅蓄电池和燃料电池 用于“神六”的太阳能电池 笔记本电脑专用电池 手机专用电池 摄像机专用电池 各式各样的纽扣电池 纽扣电池 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池等 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 锌银纽扣电池 化学电池的分类 普通锌锰电池 碱性电池 锌筒 石墨棒 MnO2和C 普通锌-锰干电池的结构 NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等 1、普通干电池 负极 正极 电池反应： （Zn）：Zn – 2e- = Zn2+ （MnO2和C）： 优点：制作简单、价格便宜。 缺点：放电时间短，电压下降快。 Zn+2MnO2 + 2NH4Cl = ZnCl2+ Mn2O3+2NH3+H2O 2MnO2+2NH4++2e- =Mn2O3+2NH3+H2O 2、碱性锌-锰干电池 电解质： KOH 负极： ——Zn Zn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)2 正极： ——MnO2 2MnO2+2H2O+2e- = 2MnOOH+2OH- 缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵 优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流 和连续放电 电池反应： Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 单位质量的电极材料放出电能的大小 3.锌银钮扣电池 正极：Ag2O + H2O+ 2e- =2Ag+2OH－ 负极：Zn +2OH－-2e- =Zn(OH) 2 总反应： Zn+Ag2O + H2O =Zn(OH)2+2Ag 电极分别为Ag2O和Zn 电解质溶液为KOH 4、锂电池 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极： ；正极： 。 用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命，广泛应用于军事和航空领域。 8Li-8e-=8Li+ 3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S 可充电电池也称为____电池， 可以反复_____电和_____电， 是电池发展的一个重要方向。 二次 放 充 铅蓄电池 锂电池 1.铅蓄电池 铅蓄电池的充放电过程： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 放电 充电 铅蓄电池 用途： 优点： 主要缺点： 电动自行车、汽车、发电站等都要用到它 可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉 比能量低、笨重、废弃电池污染环境 其它二次电池 镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池…… 正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。反应式为： 2Ag+Zn(OH)2 Zn+Ag2O+H2O 写出电极反应式。 充电 放电 1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。 1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 为美国海军发