电池
可充电电池
- 到目前为止所讨论的电化学电池代表不可充电的电池
- 电子从阳极流向阴极
- 一旦阳极上没有电子,电池就不能再使用了
- 在可充电电池中,电子流可以从阴极反向到阳极,以便给电池“充电”
- 例如,移动电话使用锂离子电池
- 在使用时,电子从电池的阳极流向阴极
- 将手机连接到电源上,电子就会回流到阳极,从而为手机电池充电
- 有几种类型的电化学电池,有几个优点,可以用作可充电电池
氢燃料电池
- 这种燃料电池利用氢和氧之间反应的半方程式来产生电流
- 唯一的副产品是水
- 因此,氢燃料电池被广泛考虑环境友好的
- 为了使这种燃料电池工作,氢气和氧气存在于电池的两个电极上
- 电解液将两个电极分开
- 在阳极:
- 氢气被泵入
- 每个氢原子氧化并失去一个产生电子的质子(H+)
H2→2 e-+ 2 h+
-
- 这些电子通过外部电路流到阴极,同时产生小电流
- 在阴极上:
- 氧气被泵入
- 每个氧原子从外部电路中获得电子而还原
- 氧化(O2 -)离子与质子反应生成水
O2+ 4 h++ 4 e-→2 h2O
- 总体反应是:
2 h2+ O2→2 h2O
- 氢燃料电池的优点
- 氧化还原反应的唯一副产物是对水无害的
- 使用空气中的氧气
- 然而,氢的使用有点有问题的
- 氢的来源并不总是对环境友好的
- 由于氢气具有爆炸性,储存氢气也很危险
镍氢可充电电池
- 镍氢(镍氢)可充电电池广泛应用于数码相机
- 最有利的方面之一是可以使用镍氢电池提供高电流
- 镍氢电池不适合再充电,直到电池完全失去电量
锂离子充电电池
- 锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑和其他便携式充电设备
- 在使用手机时,电子通过外部电路传播
- 当电池电量不足时,连接电源可以让电子回流到阳极
- 有两个电极被电解质隔开
- 钴酸锂电极
- 一种石墨电极制造技术
- 锂盐电解质
- 阴极(负极)的半方程:
李⇄李++ e-
- 阳极(正极)的半方程:
李++首席运营官2+ e-⇄李+(首席运营官2]-
- 与镍氢电池不同,锂离子电池不需要完全不充电就可以再次充电
- 例如,智能手机不需要电量为0%就可以充电