发展中的化学电源(1)

1、发展中的化学电源发展中的化学电源北京四中北京四中 田军田军负极板负极板正极板正极板外电路外电路负极负极(失失e-)正极正极(得得e-)还原剂还原剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂氧化剂氧化剂 (直接转移直接转移)发生电子转移发生电子转移,反应过程电子守恒。反应过程电子守恒。化学能化学能 电能电能化学能化学能 热能光能等热能光能等快快慢慢锂离子电池锂离子电池 铅酸蓄电池铅酸蓄电池纽扣电池纽扣电池普通电池普通电池意大利解剖学家和医学教授意大利解剖学家和医学教授 伽伐尼伽伐尼意大利物理学家意大利物理学家 伏伏 打打伏伏打打电电堆堆法拉第环法拉第环英国物理化学家英国物理化学家 法拉第法拉第电池的发现源于一个偶

2、然电池的发现源于一个偶然意大利解剖学家和医学教授意大利解剖学家和医学教授伽伐尼伽伐尼（Galvani,L.1737-1798Galvani,L.1737-1798）年他写成了论文：年他写成了论文：关于电对肌肉运动的作用关于电对肌肉运动的作用，于年发表。于年发表。物理学家物理学家 伏打伏打“伏打电堆伏打电堆”伏打电池的发现还伏打电池的发现还开辟了电力应开辟了电力应用的广阔道路用的广阔道路，由于它的诞生，由于它的诞生，世纪的第一年成了电气时代世纪的第一年成了电气时代文明生活的开端。文明生活的开端。 正是由于正是由于伏打伏打在在18001800年发表了关于年发表了关于他的电堆的论文，引起了很多科学家

3、对他的电堆的论文，引起了很多科学家对于电化学的研究兴趣，先是英国化学家于电化学的研究兴趣，先是英国化学家尼科尔森和卡里斯尔尼科尔森和卡里斯尔电解水实验电解水实验的成功。的成功。而后就是英国的化学天才戴维在而后就是英国的化学天才戴维在1807180718081808年之间，通过电解熔融的碳酸盐和强碱，发现了年之间，通过电解熔融的碳酸盐和强碱，发现了钠、钾、钙、锶、镁、钡钠、钾、钙、锶、镁、钡六种活泼性很强的金属元素，六种活泼性很强的金属元素，为化学元素大家庭增添了不少新成员！伏打电池的发为化学元素大家庭增添了不少新成员！伏打电池的发明（以及电解水的成功）对于化学的发展确实具有深明（以及电解水的成

4、功）对于化学的发展确实具有深远的意义。远的意义。Davy,H.1778-1829活泼金属元素的发现活泼金属元素的发现这意味着，在公元前这意味着，在公元前248年至年至226年之间，居住在这些地区的波年之间，居住在这些地区的波斯人就开始使用电池了。斯人就开始使用电池了。一种推测一种推测，串联这些电池串联这些电池可以可以通过电解法将金涂在雕像或装饰通过电解法将金涂在雕像或装饰品上。而另一种推测是这些电池的使用者是品上。而另一种推测是这些电池的使用者是巴比伦巴比伦的的医生，在医生，在当时没有电鳐鱼时，他们把它作为替代品使用，从而能起到局当时没有电鳐鱼时，他们把它作为替代品使用，从而能起到局部麻醉的作

5、用。经过几次试验，证实了古人们使用的镀金雕像部麻醉的作用。经过几次试验，证实了古人们使用的镀金雕像正是通过这种电解法镀上金的。正是通过这种电解法镀上金的。化学电池化学电池太阳能电池太阳能电池原子能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置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太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变产将放射性同位素自然衰变产生的热能转换成电能的装置生的热能转换成电能的装置化学电池化学电池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池化学电池的分类化学电池的分类碱性锌锰电池碱性锌锰电池普通锌锰干电池普通锌锰干电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池铅蓄电池铅蓄电池锂离子电池锂离

6、子电池银锌蓄电池银锌蓄电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池甲醇燃料电池甲醇燃料电池zinccarbon dry cell正负极?可能发生的反应?负负 极：极：Zn2e- Zn2正正 极：极：2MnO22NH42e- Mn2O32NH3H2O 总反应：总反应：Zn2MnO22NH4Zn2Mn2O32NH3H2O 正极材料：正极材料：MnOMnO2 2、石墨棒、石墨棒 负极材料：锌片负极材料：锌片 电解质：电解质：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2及淀粉糊状物及淀粉糊状物 锌锰干电池锌锰干电池Ag2O负负 极：极：Zn2OH 2e- Zn(OH)2 正正 极：极：Ag2OH2O2e- 2Ag2

7、OH 总反应：总反应：ZnAg2OH2OZn(OH)22Ag button batteryleadacid storage batteryPbO2PbPbO2Pb负负 极：极：PbSO42 2e- PbSO4正正 极：极：PbO2SO42十十4H2e-PbSO42H2O 总反应：总反应：PbPbO22H2SO42PbSO4十十2H2O负负 极：极：Li e- Li 正正 极：极：MnO2Li e- LiMnO2 总反应：总反应：LiMnO2LiMnO2 lithium cellfuel cellsolar cell 氢氧燃料氢氧燃料电池电池( (电极材料为多孔镍电极材料为多孔镍) )2H2 - 4e- = 4H+2H2O + O2 + 4e- = 4OH- 负极负极: :正极正极: :总反应：总反应：2H2 + O2 = 2