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新型原電池原理種類

原電池以前一般指教學上的銅鋅電化學反應的電池,現在是指一種電池的簡單化學模型(模式),也就是電池基礎化學反應原理或化學方程式。當下人們常說的原電池有哪些呢?

只有氧化還原反應才有電子的得失,只有氧化還原反應才可能被設計成原電池(復分解反應永遠不可能被設計成原電池),無論什么樣電極材料、電解質溶液(或熔融態的電解質)構成原電池,只要是原電池永遠遵守電極的規定:電子流出的電極是負極,電子流入的電極是正極。

1、干原電池(一次性電池)

(1)鋅錳干電池

電極:Zn為負極,碳棒為正極電解液:NH4C1、ZnC12和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末,吸收正極產生的H2,防止產生極化現象。

電極方程式:

負極(Zn):Zn?–?2e- =?Zn2+

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

(2)堿性鋅錳干原電池

隨著用電器朝著小型化、多功能化發展的要求,對電池的發展也提出了小型化、多功能化發展的要求。

體積小、性能好的堿性鋅錳電池應運而生。這類電池的重特征是電解質溶液由原來的中性為離子導電性更好的堿性,負極由鋅片改為鋅粉,反應面積成倍長,使放電電流大幅度提高。

2、鉛酸原電池

電極:Pb為負極,PbO。為正極.

電解液:30%的H2SO,溶液電極反應式:

放電時:為原電池

充電時:為電解池

3、鋰電池

鋰是密度最小的金屬,用鋰作為電池的負極,跟用相同質量的其他金屬作負極相比較,使用壽命大大延長。

4、新型燃料原電池

燃料原電池不是把還原劑、氧化劑物質全部貯藏在電池內,而是在工作時,不斷從外界輸入,同時將電極反應產物不斷排出電池。

其新型原電池:

1、新型燃料原電池

讓你的Mp3唱歌20小時,Toshiba開發了一種適合Mp3播放器的小型電池,體積相當小巧,能夠支持20小時工作時間,該電池依靠混合甲醇,空氣和水,來產生100毫瓦的電量來支持Mp3的工作。該原電池的體積為22mm×56mm×9.1mm(最薄處為4.5mm),重量非常輕,僅8.5g。工作原理:通過在固體高分子電解質膜上配置3組電極,可得到1.2V的輸出電壓。內置燃料箱中加2mL的甲醇,可以支持Mp3工作20個小時.

2、新型”人體溫差原電池”

盡管手機、電子表等微型便攜電子產品依靠電池擺脫了電線的“糾纏”,給人們帶來了很大便利,但每使用一段時間后還是需要充電或更換電池。德國科學家最近發明了一種利用人體溫差產生電能的新型電池,可以給這些便攜式的微型電子儀器提供長久的“動力”,因而免去了充電或更換電池的麻煩。德國《科學畫報》雜志報道,來自德國慕尼黑的一家芯片研發企業研究出的這種新型電池,主要由一個可感應溫差的硅芯片構成。當這種特殊的硅芯片正面“感受”到的溫度較之背面溫度具有一定溫差時,其內部電子就會產生定向流動,從而產生“微量、但卻足夠用的電流”。負責研發這種電池的科學家溫納·韋伯介紹說,“只要在人體皮膚與衣服等之間有5攝氏度的溫差,就可以利用這種電池為一塊普通的腕表提供足夠的能量”。

3、“超級鐵”研制出的新型原電池

以色列技術研究所的科學家最近研制出一種新型電池,它采用被稱為“超級鐵”的六價鐵化合物作為陰極,其壽命、性能都遠遠高于普通的堿性電池。通常情況下六價鐵化合物很不穩定,遇到含有鎳、鈷等物質的溶液時很容易分解因此人們很少考慮用它作為電極。以色列科學家發現,使用氫氧化鉀溶液作為電池的電解液,嚴格控制其純度,使之不含鎳、鈷等物質,就能使“超級鐵”電極保持穩定狀態,令電池持久耐用用。

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