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新型原电池原理种类

原电池以前一般指教学上的铜锌电化学反应的电池,现在是指一种电池的简单化学模型(模式),也就是电池基础化学反应原理或化学方程式。当下人们常说的原电池有哪些呢?

只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池),无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。

1、干原电池(一次性电池)

(1)锌锰干电池

电极:Zn为负极,碳棒为正极电解液:NH4C1、ZnC12和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末,吸收正极产生的H2,防止产生极化现象。

电极方程式:

负极(Zn):Zn?–?2e- =?Zn2+

正极(C):2Mn02+2NH4++2e- =?Mn203+2NH3+H20

(2)碱性锌锰干原电池

随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求,对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。

体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重特征是电解质溶液由原来的中性为离子导电性更好的碱性,负极由锌片改为锌粉,反应面积成倍长,使放电电流大幅度提高。

2、铅酸原电池

电极:Pb为负极,PbO。为正极.

电解液:30%的H2SO,溶液电极反应式:

放电时:为原电池

充电时:为电解池

3、锂电池

锂是密度最小的金属,用锂作为电池的负极,跟用相同质量的其他金属作负极相比较,使用寿命大大延长。

4、新型燃料原电池

燃料原电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。

其新型原电池:

1、新型燃料原电池

让你的Mp3唱歌20小时,Toshiba开发了一种适合Mp3播放器的小型电池,体积相当小巧,能够支持20小时工作时间,该电池依靠混合甲醇,空气和水,来产生100毫瓦的电量来支持Mp3的工作。该原电池的体积为22mm×56mm×9.1mm(最薄处为4.5mm),重量非常轻,仅8.5g。工作原理:通过在固体高分子电解质膜上配置3组电极,可得到1.2V的输出电压。内置燃料箱中加2mL的甲醇,可以支持Mp3工作20个小时.

2、新型”人体温差原电池”

尽管手机、电子表等微型便携电子产品依靠电池摆脱了电线的“纠缠”,给人们带来了很大便利,但每使用一段时间后还是需要充电或更换电池。德国科学家最近发明了一种利用人体温差产生电能的新型电池,可以给这些便携式的微型电子仪器提供长久的“动力”,因而免去了充电或更换电池的麻烦。德国《科学画报》杂志报道,来自德国慕尼黑的一家芯片研发企业研究出的这种新型电池,主要由一个可感应温差的硅芯片构成。当这种特殊的硅芯片正面“感受”到的温度较之背面温度具有一定温差时,其内部电子就会产生定向流动,从而产生“微量、但却足够用的电流”。负责研发这种电池的科学家温纳·韦伯介绍说,“只要在人体皮肤与衣服等之间有5摄氏度的温差,就可以利用这种电池为一块普通的腕表提供足够的能量”。

3、“超级铁”研制出的新型原电池

以色列技术研究所的科学家最近研制出一种新型电池,它采用被称为“超级铁”的六价铁化合物作为阴极,其寿命、性能都远远高于普通的碱性电池。通常情况下六价铁化合物很不稳定,遇到含有镍、钴等物质的溶液时很容易分解因此人们很少考虑用它作为电极。以色列科学家发现,使用氢氧化钾溶液作为电池的电解液,严格控制其纯度,使之不含镍、钴等物质,就能使“超级铁”电极保持稳定状态,令电池持久耐用用。

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