Ⅰ 化學電池與其他能源相比較有哪些優點內容
化學電池：藉助於化學能直接轉變為電能的裝置.化學電池的主要部分是電解質
溶液,和浸在溶液中的正極和負極,使用時將兩極用導線接通,就有電流產生,
因而獲得電能.化學電池放電到一定程度,電能減弱,有的經充電復原又可使
用,這樣的電池叫蓄電池,如鉛蓄電池、銀鋅電池等；有的不能充電復原,稱為
原電池,如干電池、燃料電池等.
下面介紹化學電池的種類：
1．干電池：普通鋅錳干電池的簡稱,在一般手電筒中使用鋅錳干電池,是用
鋅皮製成的鋅筒作負極兼做容器,中央插一根碳棒作正極,碳棒頂端加一銅帽.
在石墨碳棒周圍填滿二氧化錳和炭黑的混合物,並用離子可以通過的長纖維紙包
裹作隔膜,隔膜外是用氯化鋅、氯化銨和澱粉等調成糊狀作電解質溶液；電池頂
端用蠟和火漆封口.在石墨周圍填充ZnCl2、NH4Cl和澱粉糊作電解質,還填
有MnO2作去極化劑(吸收正極放出的H2,防止產生極化現象,即作去極劑),澱粉
糊的作用是提高陰、陽離子在兩個電極的遷移速率.
電極反應為：負極 Zn－2 e-＝Zn2+
正極 2 NH4+ ＋2 e-＝2NH3＋H2
H2＋2MnO2＝Mn2O3＋H2O
正極產生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+＋4NH3＝[Zn(NH3)4]2+
干電池的總反應式：Zn＋2NH4Cl＋2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2＋Mn2O3＋H2O或 2Zn＋4NH4Cl＋2MnO2＝[Zn(NH3)2]Cl2＋ZnCl2＋Mn2O3＋H2O 正極生成的氨被電解質溶液吸收,生成的氫氣被二氧化錳氧化成水.干電池的電壓1.5 V—1.6 V.在使用中鋅皮腐蝕,電壓逐漸下降,不能重新充電復原,因而不宜長時間連續使用.這種電池的電量小,在放電過程中容易發生氣漲或漏液.而今體積小,性能好的鹼性鋅—錳干電池是電解液由原來的中性變為離子導電性能更好的鹼性,負極也由鋅片改為鋅粉,反應面積成倍增加,使放電電流大加幅度提高.鹼性干電池的容量和放電時間比普通干電池增加幾倍.2．鉛蓄電池：鉛蓄電池可放電亦可充電,具有雙重功能.它是用硬橡膠或透明塑料製成長方形外殼,用含銻5%～8%的鉛銻合金鑄成格板,在正極格板上附著一層PbO2,負極格板上附著海綿狀金屬鉛,兩極均浸在一定濃度的硫酸溶液(密度為1.25—1.28 g / cm3)中,且兩極間用微孔橡膠或微孔塑料隔開.放電的電極反應為：負極：Pb＋SO42- －2e- ＝PbSO4↓正極：PbO2＋4H+＋SO42- ＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 鉛蓄電池的電壓正常情況下保持2.0 V,當電壓下降到1.85 V時,即當放電進行到硫酸濃度降低,溶液密度達1.18 g / cm3時即停止放電,而需要將蓄電池進行充電,其電極反應為：
陽極：PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+＋SO42-
陰極：PbSO4＋2e- ＝Pb＋SO42- 當密度增加至1.28 g / cm3時,
應停止充電.這種電池性能良好,價格低廉,缺點是比較笨重. 放電
充電 蓄電池放電和充電的總反應式：PbO2＋Pb＋2H2SO4
2PbSO4↓＋2H2O 目前汽車上使用的電池,有很多是鉛蓄電池.由於它的
電壓穩定,使用方便、安全、可靠,又可以循環使用,因此廣泛應用於國防、科
研、交通、生產和生活中. 3．銀鋅蓄電池 銀鋅電池是一種高能
電池,它質量輕、體積小,是人造衛星、宇宙火箭、空間電視轉播站等的電源.
目前,有一種類似干電池的充電電池,它實際是一種銀鋅蓄電池,電解液為KOH溶
液. 常見的鈕扣電池也是銀鋅電池,它用不銹鋼製成一個由正極殼和負
極蓋組成的小圓盒,盒內靠正極盒一端充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料
,負極蓋一端填充鋅汞合金作負極活性材料,電解質溶液為KOH濃溶液,溶液兩邊
用羧甲基纖維素作隔膜,將電極與電解質溶液隔開.
負極：Zn＋2OH-－2e- ＝Zn(OH)2
正極：Ag2O＋H2O＋2e- ＝2Ag＋2OH-
銀鋅電池跟鉛蓄電池一樣,在使用(放電)一段時間後就要充電,充電過程表示
如下： 陽極：2Ag＋2OH-－2e- ＝Ag2O＋H2O
陰極：Zn(OH)2＋2e- ＝Zn＋2OH- 放電 充電
總反應式：Zn＋Ag2O＋H2O Zn(OH)2＋2Ag一粒鈕扣電池的電壓達1.59 V,
安裝在電子表裡可使用兩年之久.4．燃料電池：燃料電池是使燃料與氧化劑反
應直接產生電流的一種原電池,所以燃料電池也是化學電源.它與其它電池不
同,它不是把還原劑、氧化劑物質全部貯存在電池內,而是在工作時,不斷地從
外界輸入,同時把電極反應產物不斷排出電池.因此,燃料電池是名符其實地把
能源中燃料燃燒反應的化學能直接轉化為電能的「能量轉換器」.燃料電池的正
極和負極都用多孔炭和多孔鎳、鉑、鐵等製成.從負極連續通入氫氣、煤氣、
發生爐煤氣、水煤氣、甲烷等氣體；從正極連續通入氧氣或空氣.電解液可以用
鹼(如氫氧化鈉或氫氧化鉀等)把兩個電極隔開.化學反應的最終產物和燃燒時的
產物相同.燃料電池的特點是能量利用率高,設備輕便,減輕污染,能量轉換率
可達70%以上.當前廣泛應用於空間技術的一種典型燃料電池就是氫氧燃料電池
,它是一種高效低污染的新型電池,主要用於航天領域.它的電極材料一般為活
化電極,碳電極上嵌有微細分散的鉑等金屬作催化劑,如鉑電極、活性炭電極
等,具有很強的催化活性.電解質溶液一般為40%的KOH溶液.
電極反應式為：負極 H2 2H
2H＋2OH-－2 e-＝2H2O
正極 O2＋2H2O＋4 e-＝4OH-
電池總反應式為：2H2＋O2＝2H2O
另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷(燃料)
和氧氣(氧化劑).電極反應式為：負極：CH4＋10OH－－8e- ＝ CO32- ＋7H2O；
正極：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH-.
電池總反應式為：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O目前已研製成功的鋁—空氣燃
料電池,它的優點是：體積小、能量大、使用方便、不污染環境、耗能少.這種
電池可代替汽油作為汽車的動力,還能用於收音機、照明電源、野營炊具、野外
作業工具等.5．鋰電池：鋰電池是金屬鋰作負極,石墨作正極,無機溶劑亞硫
醯氯(SO2Cl2)在炭極上發生還原反應.電解液是由四氯鋁化鋰(LiAlCl4)溶解於
亞硫醯氯中組成.它的總反應是鋰與亞硫醯氯發生反應,生成氯化鋰、亞硫酸鋰
和硫. 8Li＋3SO2＋Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S 鋰是密度最小的金
屬,用鋰作為電池的負極,跟用相同質量的其它金屬作負極相比較,能在較小的
體積和質量下能放出較多的電能,放電時電壓十分穩定,貯存時間長,
能在216.3—344.1K溫度范圍內工作,使用壽命大大延長.鋰電池是一種高能電
池,它具有質量輕、電壓高、工作效率高和貯存壽命長的優點,因而已用於電
腦、照相機、手錶、心臟起博器上,以及作為火箭、導彈等的動力資源.
Ⅱ 化學電源的用途
您好
我們現在用的電池、電瓶就是化學電源。它的用途十分廣大。
化學電源又稱電池，是一種能將化學能直接轉變成電能的裝置，它通過化學反應，消耗某種化學物質，輸出電能。常見的電池大多是化學電源。它在國民經濟、科學技術、軍事和日常生活方面均獲得廣泛應用。
干電池和液體電池的區分僅限於早期電池發展的那段時期。最早的電池由 裝滿電解液的玻璃容器和兩個電極組成。後來推出了以糊狀電解液為基礎的電池，也稱做干電池。 現在仍然有「液體」電池。一般是體積非常龐大的品種。如那些做為不間斷電源的大型固定型鉛酸蓄電池或與太陽能電池配套使用的鉛酸蓄電池。對於移動設備，有些使用的是全密封，免維護的鉛酸蓄電池，這類電池已經成功使用了許多年，其中的電解液硫酸是由硅凝膠固定或被玻璃纖維隔板吸付的。 一次性電池和可充電電池 一次性電池俗稱「用完即棄」電池，因為它們的電量耗盡後，無法再充電使用，只能丟棄。常見的一次性電池包括鹼錳電池、鋅錳電池、鋰電池、鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池和鎂錳電池。 鎳鎘電池
可充電電池按製作材料和工藝上的不同，常見的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池。其優點是循環壽命長，它們可全充放電200多次，有些可充電電池的負荷力要比大部分一次性電池高。普通鎳鎘、鎳氫電池使用中，特有的記憶效應，造成使用上的不便，常常引起提前失效。
電池的理論充電時間
電池的理論充電時間：電池的電量除以充電器的輸出電流。 例如：以一塊電量為800MAH的電池為例，充電器的輸出電流為500MA那麼充電時間就等於800MAH/500MA=1.6小時，當充電器顯示充電完成後，最好還要給電池大約半個小時左右的補電時間。
燃料電池
燃料電池是一種將燃料的化學能透過電化學反應直接轉化成電能的裝置燃 燃料電池
料電池是利用氫氣在陽極進行的是氧化反應，將氫氣氧化成氫離子，而氧氣在陰極進行還原反應，與由陽極傳來的氫離子結合生成水。氧化還原反應過程中就可以產生電流。燃料電池的技術包括了出現鹼性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、質子交換膜燃料電池（PEMFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固態氧化物燃料電池（SOFC），以及直接甲醇燃料電池（DMFC）等，而其中，利用甲醇氧化反應作為正極反應的燃料電池技術，更是被業界所看好而積極發展。