化學電池的原理是什麼,電池的工作原理是什麼

2022-03-02 02:21:06 字數 4906 閱讀 1730

1樓:匿名使用者

是利用兩個電極之間金屬性的不同,產生電勢差,從而使電子的流動,產生電流。又稱非蓄電池,是電化電池的一種,其電化反應不能逆轉,即是隻能將化學能轉換為電能,簡單說就即是不能重新儲存電力,與蓄電池相對。

原電池的形成條件

原電池的工作原理原電池反應屬於放熱的氧化還原反應,但區別於一般的氧化還原反應的是,電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的,而是還原劑在負極上失電子發生氧化反應,電子通過外電路輸送到正極上,氧化劑在正極上得電子發生還原反應,從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合迴路,使兩個電極反應不斷進行,發生有序的電子轉移過程,產生電流,實現化學能向電能的轉化。   從能量轉化角度看,原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看,原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經導線傳遞給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。

  原電池的構成條件有三個:   1.電極材料由兩種金屬活潑性不同的金屬或由金屬與其他導電的材料(非金屬或某些氧化物等)組成。

  2.兩電極必須浸泡在電解質溶液中,自發的氧化還原反應。   3.

兩電極之間有導線連線,形成閉合迴路。   只要具備以上三個條件就可構成原電池。而化學電源因為要求可以提供持續而穩定的電流,所以除了必須具備原電池的三個構成條件之外,還要求有自發進行的氧化還原反應。

也就是說,化學電源必須是原電池,但原電池不一定都能做化學電池。   形成前提:總反應為自發的氧化還原反應   電極的構成:

  a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池,鋅作負極,銅作正極;b.金屬和非金屬(非金屬必須能導電)—鋅錳乾電池,鋅作負極,石墨作正極;c.

金屬與化合物—鉛蓄電池,鉛板作負極,二氧化鉛作正極;d.惰性電極—氫氧燃料電池,電極均為鉑。   電解液的選擇:

電解液一般要能與負極材料發生自發的氧化還原反應。   原電池正負極判斷:   負極發生氧化反應,失去電子;正極發生還原反應,得到電子。

  電子由負極流向正極,電流由正極流向負極。 溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極

2樓:松煙羽倩

化學電池

將化學能直接轉變為電能的裝置叫化學電池.

化學電池的主要部分是電解質溶液和浸在溶液中的正、負電極,使用時用導線將兩極接通就有電流產生,從而獲得電能.

化學電池放電到一定程度,電能減弱,有的經充電覆原又可使用,這樣的電池叫蓄電池,如鉛蓄電池、銀鋅電池等;有的不能充電後復原,稱為原電池,如乾電池、燃料電池等。

電池的工作原理是什麼

3樓:種花家的小米兔

在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。

正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。電解質則是具有良好離子導電性的材料,如酸、鹼、鹽的水溶液,有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質等。

當外電路斷開時,兩極之間雖然有電位差(開路電壓),但沒有電流,儲存在電池中的化學能並不轉換為電能。

當外電路閉合時,在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內部,由於電解質中不存在自由電子,電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質與電解質介面的氧化或還原反應,以及反應物和反應產物的物質遷移。

電池能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。隨著科技的進步,電池泛指能產生電能的小型裝置。如太陽能電池。

電池的效能引數主要有電動勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量**,可以得到具有穩定電壓,穩定電流,長時間穩定供電,受外界影響很小的電流,並且電池結構簡單,攜帶方便,充放電操作簡便易行,不受外界氣候和溫度的影響,效能穩定可靠。

4樓:許昌的比較差

電池的正極材料是鈷酸鋰(licoo2),負極材料是石墨(c)

1、充電的時候,在外加電場的影響下,正極材料licoo2分子裡面的鋰元素脫離出來,變成帶正電荷的鋰離子(li+),在電場力的作用下,從正極移動到負極,與負極的碳原子發生化學反應,生成lic6,於是從正極跑出來的鋰離子就很「穩定」的嵌入到負極的石墨層狀結構當中。

從正極跑出來轉移到負極的鋰離子越多,這個電池可以儲存的能量就越多。

2、放電的時候剛好相反,內部電場轉向,鋰離子(li+)從負極脫離出來,順著電場的方向,又跑回到正極,重新變成鈷酸鋰分子(licoo2)。從負極跑出來轉移到正極的鋰離子越多,這個電池可以釋放的能量就越多。

在每一次充放電迴圈過程中,鋰離子(li+)充當了電能的搬運載體,周而復始的從正極→負極→正極來回的移動,與正、負極材料發生化學反應,將化學能和電能相互轉換,實現了電荷的轉移,這就是「鋰離子電池」的基本原理。

由於電解質、隔離膜等都是電子的絕緣體,所以這個迴圈過程中,並沒有電子在正負極之間的來回移動,它們只參與電極的化學反應。

擴充套件資料

常見電池

1、鋅錳乾電池

鋅-錳電池具有原材料**豐富、工藝簡單,**便宜、使用方便等優點,成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅-錳電池以鋅為負極,以二氧化錳為正極。按照基本結構,鋅-錳電池可製成圓筒形、扣式和扁形,扁形電池不能單個使用,可組合疊層電池(組)。

按照所用電解液的差別將鋅-錳電池分為三個型別:

(1)銨型鋅-錳電池:電解質以氯化銨為主,含少量氯化鋅。

(2) 鋅型鋅-錳電池:又稱高功率鋅-錳電池,電解質為氯化鋅,具有防漏效能好,能大功率放電及能量密度較高等優點,是鋅-錳電池的第二代產品,20世紀70年代初首先由德國推出。與銨型電池相比鋅型電池長時間放電不產生水,因此電池不易漏液。

(3) 鹼性鋅-錳電池:這是鋅-錳電池的第三代產品,具有大功率放電效能好、能量密度高和低溫效能好等優點。

鋅-錳電池額定開路電壓為1.5v,實際開路電壓1.5-1.

8v ,其工作電壓與放電負荷有關,負荷越重或放電電阻越小,閉路電壓越低。用於手電筒照明時,典型終止電壓為0.9v,某些收音機允許電壓降至0.

75v。

2、鋰原電池

又稱鋰電池,是以金屬鋰為負極的電池總稱。鋰的電極電勢最負相對分子質量最小,導電性良好,可製成一系列貯存壽命長,工作溫度範圍寬的高能電池。

根據電解液和正極物質的物理狀態,鋰電池有三種不同的型別,即:固體正極—有機電解質電池、液體正極—液體電解質電池、固體正極—固體電解質電池。li—(cf)n的開路電壓為3.

3v,比能量為480w·h·l-1,工作溫度在-55~70℃間,在20℃下可貯存10年之久!

它們都是研製的新產品,主要用於軍事、空間技術等特殊領域,在心臟起搏器等微、小功率場合也有應用。鋰電池與鋰離子電池不同。前者是一次電池,後者可反覆充電。

3、蓄電池

蓄電池在放電過程中屬於原電池反應。這類電極反應都有電解質溶液參與,如果能分析清楚電解質溶液是否參與電極反應,那麼負極的電極反應式和正極的電極反應式的書寫就可迎刃而解了。

5樓:匿名使用者

電池工作原理示意圖

構成電池的基本元件:陽極,陰極和電解液

陽極:電子通過外電路被移出,電極本身發生氧化反應。陰極:通過外電路獲得電子,電極本身發生還原發應。

電解液:在電池內部提供離子從一個電極到另一個電極的遷移通道。

電極的活性材料可以是氣體、液體或固體,電解液可以是液體或固體電池的工作原理有三:

①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化;

②由電極-電解質介面層中電荷傳遞過程的阻滯造成的極化稱為活化極化;

③由電極-電解質介面層中傳質過程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應面積、減小電流密度、提高反應溫度以及改善電極表面的催化活性。

水果電池的發電原理是:兩種金屬片的電化學活性是不一樣的,其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質的氫離子,由於產生了正電荷,整個系統需要保持穩定(或者說是產生了電荷,電荷造成下列結果),

所以在組成原電池的情況下,自由電子從迴路中保持系統的穩定,這樣的話理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關,(如果是要表達為一個函式關係的話,那麼這個函式其實是和離子強度有關的而且還是定量關係,和離子濃度有定性的關係),

在此情況下,如果迴路的長度改變,勢必造成迴路的改變,所以也會造成電壓的改變。

化學中燃料電池的工作原理是什麼?

6樓:福德文瀧己

燃料電池是一種化學電池,它利用物質發生化學反應時釋出的能量,直接將其變換為電能。從這一點看,它和其他化學電池如錳乾電池、鉛蓄電池等是類似的。但是,它工作時需要連續地向其供給反應物質——燃料和氧化劑,這又和其他普通化學電池不大一樣。

由於它是把燃料通過化學反應釋出的能量變為電能輸出,所以被稱為燃料電池。

具體地說,燃料電池是利用水的電解的逆反應的"發電機"。它由正極、負極和夾在正負極中間的電解質板所組成。最初,電解質板是利用電解質滲入多孔的板而形成,現在正發展為直接使用固體的電解質。

以氫氧燃料電池為例,工作時向負極供給燃料(氫),向正極供給氧化劑(空氣)。氫在負極分解成正離子h+和電子e-。氫離子進入電解液中,而電子則沿外部電路移向正極。

用電的負載就接在外部電路中。在正極上,空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。這正是水的電解反應的逆過程。

利用這個原理,燃料電池便可在工作時源源不斷地向外部輸電,所以也可稱它為一種"發電機"。

乾電池的工作原理?

7樓:假面

乾電池屬於化學電源中的原電池,是一種一次性電池,它碳棒以為正極,以鋅筒為負極,把化學能轉變為電能供給外電路。在化學反應中由於鋅比錳活潑,鋅失去電子被氧化,錳得到電子被還原。

乾電池屬於化學電源中的原電池,是一種一次性電池。因為這種化學電源裝置其電解質是一種不能流動的糊狀物,所以叫做乾電池,這是相對於具有可流動電解質的電池說的。

乾電池不僅適用於手電筒、半導體收音機、收錄機、照相機、電子鐘、玩具等,而且也適用於國防、科研、電信、航海、航空、醫學等國民經濟中的各個領域,十分好用。

什麼是電化學電池,什麼是電化學電池多舉幾個例子

電化學電池就是化學電池,它是把化學能轉化為電能的裝置。如現在所用的各種乾電池,蓄電池,以及可衝電電池。太陽能電池不是化學電池,它是光能電池 電化學電池的原理和電化學腐蝕是一樣的,即不純的金屬根電解質溶液接觸時,會發生原電池反應,比較活潑的金屬失電子而被氧化,這種腐蝕就叫做電化學腐蝕。比如 zn和cu...

西紅柿電池是什麼原理,電池是什麼原理放電?

現象 用幾個西紅柿可以點亮一隻手電筒上的小電珠。做法 表演前,表演者找幾節廢電池,拆開後剪成12塊長約5釐米 寬約1 5釐米的鋅片,再找一段粗銅絲,剪成12段,每段的長度是5釐米,然後用沙紙把鋅片和銅絲都打光。同時表演者再準備12個西紅柿 一隻手電筒上的小電珠和一些細銅絲。表演時,表演者先向觀眾介紹...

氫氧燃料電池的原理,氫燃料電池工作原理

氫氧燃料電池知不是將熱能轉化為電能哦,而是利用原電池的原理哦一般燃料電池有兩根燃料棒即電池的正負極,氫氧燃料電池一般都具有蜂窩狀結構,能吸附氫氧氣,正極是道氧氣,負極是氫氣,當電池產生迴路時,會發生如下化學過程 正極氧化 o2 2h2o 4e 4oh 負極還原 2h2 4e 4h 在電池中,負離子會...