锌可用作干电池负极材料?
一、锌可用作干电池负极材料?
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根炭棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池,可表示为:
(-)Zn|NH4Cl(20%)ZnCl2|MnO2,C(+)
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2
+2eˉ→2MnO(OH)
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2
+2eˉ
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2
实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性。
该电池的特点:(1)开路电压为1.55V~1.70V;(2)原材料丰富,价格低廉;(3)型号多样1号~5号;(4)携带方便,适用于间歇式放电场合。缺点是:在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。
碱性
碱性锌锰电池简称
碱锰电池
,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电池表达式为:(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)
它的电极反应如下:
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+2eˉ→Mn(OH)42-
负极为阳极反应:
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2eˉ
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)4
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)4
由于正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。
二、干电池正负极是什么物质?
干电池正极是炭精棒,主要成分是碳元素——C。电池中含有汞、镉、铅、锌等重金属有毒物质。人若汞中毒,会损害中枢神经系统,死亡率高达40%;镉的主要危害是肾毒性,还会续发“痛痛病”( 引起骨质疏松,软骨病和骨折)同时还是致癌物质;人体食用含铅的食物,会影响酶及正常血红素合成,影响神经系统; 废电池在填埋处理一个月内,其金属外壳就会被腐蚀穿孔,废电池中的有害物质就会进入土壤、水体,对环境造成污染。据环保专家测试,如果 6吨生活垃圾中混入一粒含汞电池,当这些垃圾进行填埋后,土壤中汞的浓度就会超过安全标准;若废电池混入生活垃圾进入焚烧厂,则其中的汞、镉等金属将会在高温下气化排入大气,使大气环境受污染,影响人体的健康。 正常使用时电池中的汞、镉等并不会渗漏出来造成危害。
三、负极材料是什么?
锂电池负极材料大体分为以下几种:
第一种是碳负极材料:
目前已经实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。
第二种是锡基负极材料:
锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。目前没有商业化产品。
第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料,目前也没有商业化产品。
第四种是合金类负极材料:
包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,目前也没有商业化产品。
第五种是纳米级负极材料:纳米碳管、纳米合金材料。
第六种纳米材料是纳米氧化物材料
四、负极材料,什么是负极材料?
是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合后均匀涂布在铜箔两侧后经干燥、滚压而成。负极材料主要包括碳类材料和非碳类材料,其中碳类材料主要分为石墨和无定形碳,主要包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球(硬碳)、软碳等,其他非碳负极材料主要包括硅基材料、锡基材料、钛基材料以及氮化物等。
五、干电池负极带电吗?
正负极都是可以导电的
首先电池有两端:一端是正极,一端是负极,正负极之间会有电压(5号7号电池是1.5伏,手机电池是3.7伏),有电压是产生电流的前提
如果你直接用金属将电池的正负极连接起来的话,由于一般的金属电阻很小有很好的导电性能,就会产生很大的电流,导致电池严重发热,很容易发生爆炸
所以你不要乱玩电池哦,注意安全
六、干电池皮是什么材料?
干电池皮材料?正极材料:锰(Mn)、石墨棒。
负极材料:锌(Zn)片。
七、干电池极板是什么材料?
我们使用了许多年的干电池与现在的锂电池不同,干电池的极板用的都是铅锌材料。
八、gr是什么负极材料?
负极指电源中电位(电势)较低的一端!在原电池中,是指起氧化作用的电极,电池反应中写在左边。
中文名
负极材料
外文名
anode materials
含义
起氧化作用的电极
包含
碳负极材料、锡基负极材料等
九、干电池芯是什么材料?
1. 干电池芯的材料主要是锌和二氧化锰。2. 锌和二氧化锰是干电池芯的主要材料,锌作为负极,二氧化锰作为正极,两者之间通过电解质连接。在电池使用过程中,锌被氧化成锌离子,同时二氧化锰被还原成二氧化锰。这个反应过程产生了电流,从而使电池产生电能。3. 干电池芯的材料除了锌和二氧化锰之外,还有其他的材料,比如碳棒、氧化铁等。这些材料的不同组合和配比会影响电池的性能和使用寿命。同时,随着科技的发展,新型的电池芯材料也在不断涌现,比如锂离子电池、钠离子电池等,它们具有更高的能量密度和更长的使用寿命。
十、锂电负极材料?
答:锂电池负极材料按照所用活性物质,可分为碳材和非碳材两大类:
1.碳系材料包括石墨材料(天然石墨、人造石墨以及中间相碳位球)与其它碳系(硬碳、软碳和石墨烯)两条路线。石墨烯负极材料又可进一步分为天然石墨、人造石墨、复合石墨和中间相碳微球。其中,天然石墨负极材料的上游为天然石墨矿石,人造石墨负极材料的上游包括针状焦、石油焦、沥青焦等原料。
2.非碳系材料可细分为钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。