锌锰干电池
酸性锌锰干电池电极反应式
酸性锌锰干电池电极反应式酸性锌锰干电池，又称为碱性锌锰干电池，是一种非常常见的乾式电池，它的结构由锌、锰、碱性液体组成，几乎每一个家庭都有它的存在。
因为它比较有效，所以它被用来作为一种隐藏电池，如照相机、唱片播放器、手表等电子设备所使用。
据调查，酸性锌锰干电池目前占到碱性电池市场的百分之九十以上。
酸性锌锰干电池的主要电极反应式为：锌（Zn）电极反应式：Zn （s）+2H +（aq）→ Zn2 +（aq）+H2（g）；锰（Mn）电极反应式：MnO2（s）+4H +（aq）→ Mn2 +（aq）+2H2O（l）。
两个电极反应通过电解液中的离子来进行电解，离子受到电解液中水分子的交换，当锌电极和锰电极分别降解出铜离子和氧化锰离子时，锌电极还会释放出二氧化碳。
酸性锌锰干电池的工作原理如下：当锌电极被氧化时，反应产物形成一个膜，这个膜阻止了离子的迁移，因此就无法继续发电；同时锰电极也像锌电极一样，在氧化过程中也会形成一个膜，但它的膜比锌的膜更厚，产生的电力较低，所以酸性锌锰干电池的电量会呈递减趋势。
在使用酸性锌锰干电池时需要注意，电池电量会随着使用时间的增加而逐渐减少，如果电池电量过低，它不会发射出所需的电流；另外，由于电池中含有氨，为了避免引起爆炸，不能单独将它们接在一起。
总之，酸性锌锰干电池是一种重要且十分实用的电池。
它的主要电极反应式是锌（Zn）电极反应式：Zn（s）+2H +（aq）→ Zn2 +（aq）+H2（g）；锰（Mn）电极反应式：MnO2（s）+4H +（aq）→Mn2 +（aq）+2H2O（l），它是由锌、锰、碱性液体构成的。
它的工作原理是当电极被氧化时形成一个膜，阻止离子的迁移；另外，在使用酸性锌锰干电池时，电池电量会随着使用时间的增加而逐渐减少，同时还要避免将它们单独接在一起，以免引起爆炸。
酸性锌锰干电池是非常实用的电池，非常适合家用电器及其他小型电子设备的需求。
第二章 锌锰干电池
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2. 锌锰干电池的工作原理
二氧化锰阴极还原的控制步骤：
研究表明，在 MnO2 的阴极还原过程中国，初级过程 MnOOH 的生成反应即电化学反应的速度是较快的，而二次过程 M OOH 的转移速度相对是比较慢的，因此， MnOOH 的转移速度相对是比较慢的 因此 MnOOH M OOH 转移步骤 即次级过程是整个 MnO2 阴极还原的控制步骤。 在不同 pH H 的介质中水锰石的转移方式不同，因此相应的控 的介质中水锰石的转移方式不同 因此相应的控 制步骤也有所不同。在酸性溶液中水锰石的歧化反应是 MnO2 阴 极还原的控制步骤，在碱性溶液中质子的固相扩散过程是 MnO2 阴极还原的控制步骤，在中性水溶液中水锰石的歧化反应和质子 的固相扩散过程共同构成了 MnO2 阴极还原的控制步骤。
MnO
2
RT ln( M OH ) F
(2 3)
11
由该式可知，电池放电时，正极附近溶液中PH值增加，会导致 二氧化锰电极电位的下降。但是若对实验结果，图（ 2－1）进行分 析可知：利用（2－3）式进行计算，因PH值上升而引起的正极电位 的下降值还不到二氧化锰电极电位的总值的1/3。故可以说电解液PH 值的变化还不是引起二氧化锰电极电势下降的主要因素。进一步的研 究表明 电化学极化和电阻极化亦不是主要因素 而是产生了特殊的 究表明，电化学极化和电阻极化亦不是主要因素。而是产生了特殊的 二氧化锰放电机理—固相浓差极化（也叫电子-质子机理）。
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2. 锌锰干电池的工作原理
二. 负极的工作原理 干电池的电解质 PH=5。锌极开始放电时的电极反应为：
Zn 2e Zn
12
2. 锌锰干电池的工作原理
双电层的形成
新版高中化学讲义：化学电池
一、一次电池(锌锰干电池)常见的锌锰干电池的构造如图所示。
其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。
在使用过程中，电子由锌筒(负极)流向石墨棒(正极)，锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐渐降低，最后失效。
这种电池放电之后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，属于一次电池。
总反应Zn + 2MnO 2 + 2NH 4+ === Zn 2+ + 2MnO(OH) + 2NH 3↑负极 Zn ﹣2e - === Zn 2+正极2MnO 2 + 2NH 4+ + 2e - === 2MnO(OH) + 2NH 3↑二、二次电池有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现放电(化学能转化为电能)与充电(电能转化为化学能)的循环，这种充电电池属于二次电池。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。
1. 铅酸蓄电池工作原理Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 42PbSO 4＋2H 2O第12讲 化学电池知识导航知识精讲4 4 2 4 4 22. 锂离子电池以钻酸锂-石墨锂电池为例：Li1-x CoO2 + Li x C6 LiCoO2 + 6CLi CoO + Li C=== LiCoO+ 6C【答案】LiC6﹣xe-=== 6C+ xLi+ Li1-x CoO2 + xLi+ + xe-=== LiCoO2三、燃料电池燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。
燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
1．氢氧燃料电池【答案】2H2- 4e-=== 4H+2H2 +4OH-- 4e-=== 4H2OO2 + 4H+ +4e-=== 2H2O O2 +2H2O + 4e-=== 4OH-2．甲烷燃料电池【答案】CH4 + 2H2O - 8e-=== CO2 + 8H+ CH4 + 10OH--8e-===CO32-+ 7H2O2O2 +8H+ +8e-=== 4H2O 2O2 + 8e-+4H2O === 8OH-CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O CH4 + 2O2 + 2OH-===CO32-+ 3H2O经典例题题型一：化学电池的分类及特点【变1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是A．镍镉电池B．锌锰电池C．铅蓄电池D．氢氧燃料电池【答案】D【详解】A．镍镉电池中含有镍镉重金属，对环境有污染，故A错误；B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误；C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C错误；D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D正确；故选：D。
碱性锌锰干电池.d
碱性锌锰干电池2篇碱性锌锰干电池（Part 1）碱性锌锰干电池是一种常见的干电池类型，它具有长寿命、高性能和稳定的电流输出等优点，广泛应用于日常生活和工业领域。
本文将介绍碱性锌锰干电池的原理、组成以及使用注意事项。
首先，我们来了解一下碱性锌锰干电池的原理。
碱性锌锰干电池的正极是由二氧化锰制成的，负极则是由锌和氢氧化钠组成。
当电池连接电路后，锌负极会产生电子流向锌离子生成，同时氢氧化钠水溶液中的氢氧根离子会向正极二氧化锰移动，发生氧化还原反应。
这种反应会释放出电能，形成电流，从而驱动电器工作。
碱性锌锰干电池的组成主要包括正极容器、负极容器、电解液和隔膜。
正极容器一般由钢制成，内壁涂有二氧化锰，并通过焊接与正极杆连接。
负极容器通常由锌制成，通过负极杆与负极连接。
电解液是氢氧化钠溶液，可以提供离子传递的介质。
而隔膜则起到隔离正负极的作用，以防止短路。
使用碱性锌锰干电池时需要注意一些事项。
首先，要确保正确安装电池，正负极的连接方向不能颠倒，否则可能导致电池无法正常工作或损坏。
此外，避免与其他金属物质接触也是很重要的，因为接触会引发电池自身的化学反应，导致电池温度升高或破裂。
当电池用完后，我们应该及时将其回收，以减少对环境的污染。
综上所述，碱性锌锰干电池是一种常见且实用的干电池类型。
它的原理简单，组成明晰，使用方便。
我们在日常生活中能见到许多使用碱性锌锰干电池的设备，如遥控器、闹钟、手电筒等。
我们需要正确使用和处理废旧电池，以确保环境的安全和健康。
碱性锌锰干电池（Part 2）在上一篇文章中，我们介绍了碱性锌锰干电池的原理、组成以及使用注意事项。
在本篇文章中，我们将进一步探讨碱性锌锰干电池的优势、应用领域以及未来的发展趋势。
首先，碱性锌锰干电池具有许多优势。
首先是其长寿命。
碱性锌锰干电池通常比其他类型的干电池寿命更长，可以提供持久和稳定的电流输出。
其次，碱性锌锰干电池在高电流和低温下的性能表现也比较出色，适用于各种环境和工作条件。
水系锌锰电池综述
水系锌锰电池综述一、电池概述水系锌锰电池，也称为糊式锌锰电池，是一种自放电率较低的一次干电池。
其正极为二氧化锰，负极为锌，电解液多为氯化铵、氯化锌和水。
这种电池的标称电压为1.5V，容量较低，通常为0.5\~1Ah。
水系锌锰电池的结构紧凑，使用方便，成本较低，适用于电流较小的用电设备，如闹钟、计算器、遥控器等。
二、工作原理水系锌锰电池的工作原理主要基于化学反应。
当电池放电时，锌失去电子成为锌离子，电子从外电路通过，电流从负极流向正极。
同时，电解液中的氯离子在正极上得到电子，还原成氢气和氯气。
这个化学反应过程伴随着电子的转移和电流的产生。
三、构造与材料水系锌锰电池主要由正极、负极、隔离层和外壳等部分组成。
正极为二氧化锰和石墨的混合物，负极为锌粉和电解液的混合物，隔离层用于隔离正负极，避免短路。
外壳通常由金属或塑料制成，用于容纳电解液和隔绝外部环境。
四、性能特点水系锌锰电池具有以下性能特点：1.电压稳定：水系锌锰电池的标称电压为1.5V，放电过程中电压变化较小。
2.容量适中：水系锌锰电池的容量适中，适合电流较小的用电设备。
3.安全性高：水系锌锰电池没有泄漏和爆炸的风险，安全性较高。
4.环保：水系锌锰电池无汞无铅，对环境友好。
5.使用寿命短：由于自放电率较高，水系锌锰电池的使用寿命较短，通常只有几年。
五、生产工艺水系锌锰电池的生产工艺主要包括装填、注液、封口、检测等步骤。
装填是将正负极材料装入外壳中；注液是将电解液注入外壳中；封口是用封口机将注液后的电池封口；检测是对成品电池进行性能检测，包括电压、容量、内阻等方面的检测。
六、应用领域水系锌锰电池广泛应用于以下领域：1.民用市场：水系锌锰电池适用于家用电器、遥控器、计算器、电子玩具等小型电器设备。
2.工业市场：在工业领域，水系锌锰电池可用于仪表、计时器、测试仪器等设备的电源。
3.军事领域：由于水系锌锰电池具有较高的安全性，因此在军事领域也有一定的应用。
碱性锌锰干电池
碱性锌锰干电池07应用化学一班郑潇200707302141•一、碱性锌锰干电池简介•二、碱性锌锰干电池的电极反应•三、常见的碱性锌锰干电池•四、碱性锌锰干电池的的特点及应用•五、电池的一些相关常识一、碱性锌锰干电池简介•以锌为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解液的原电池。
简称碱锰电池，俗称碱性电池。
其产品系列都用字母“LR”表示，其后的数字表示电池的型号。
•最早见诸于德国专利的碱锰电池是一种湿电池。
1912年又有一种干电池取得德国专利。
直到1949年才有美国悦华公司的“皇冠”型电池投入市场。
1960年开发成功圆筒形结构以后，碱锰电池才得以迅速发展。
•碱性锌锰电池是普通干电池的升级换代的高性能电池产品，有LR6(五号)和LR03(七号)两种产品电池。
产品分普通型(含汞量0.60%)和微汞量(含汞量不大于0.025%)，现有新开发出的无汞型电池。
二、碱性锌锰干电池的电极反应•正极为阴极反应：•MnO2＋2H2O＋2e －→Mn(OH)2＋2OH －•负极为阳极反应：•Zn＋2OH－－2e －→ZnO＋H2O•总的电池反应为：•Zn＋MnO2＋H2O→Mn(OH) 2＋ZnO三、常见的碱性锌锰电池1、圆柱型碱性锌锰电池，又称碱锰电池，俗称碱性电池，是锌锰电池系列中性能最优的品种。
其外壳一般由08F镀镍钢带经冷轧冲压制成，同时兼作正极集流体，电解二氧化锰正极材料压成圆环紧贴在柱体内壁，以保证良好的接触，其负极采用粉状锌粒并制成膏剂，处于电池的中间，其间插入负极集流体（负极一般为铜钉），集流体与负极底部相连，在电池内部，正极间用隔膜（隔离层）隔开，其外部用尼龙或聚丙烯密封圈隔开，同时实现电池的密封，电池外部与一般电池几乎相同。
2、纽扣电池的外表为不锈钢材料，正极与负极间有密封环绝缘，密封环用尼龙制成，密封环除起绝缘作用外，还能阻止电解液泄漏。
正极用的是二氧化锰，负极用的是锌，电解液用的氢氧化钾，其标称电压为 1.5V。
锌锰干电池
• 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
碱性锌锰干电池-优缺点
• 优点： • （1）开路电压为1.5V； • （2）工作温度范围宽在－20℃～60℃之
•
（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：（1）容量小，高电压维持时间短；
（2）容易发生漏液。
• 改进方法：将电池中的电解质氯化铵换成湿
KOH，并在结构上进行改进，制成碱性锌锰干电池（见 下面的碱性锌锰电池）
碱性锌锰干电池-简介
• 碱性锌锰电池简称碱锰电池， 它是在1882年研制成功
锌锰干电池
•
化学电池分不可充电（一次
性电池）与可充电（二次性电池）
两种，锌锰干电池是一次性电池中
使用历史最长、产量最大、价格最
低的品种，使用最为普遍。
碱性电池反应
分类
• 锌锰干电池属于一次电池，使用一次后就被废弃， 区别于在充电后又能反复使用，使用周期较长的可 冲式电池。
• 锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类： • 1： 19世纪60年代法国的勒克兰谢（Lecla量达1%至5%，中性干 电池为0．025%，已严重超 标，全国每年用于生产干电 池的汞仅一次性污染含量每 年达100t汞之多。数字巨大， 污染惊人。
废旧电池要回收
• 防止环境污染。如果多 数产品在使用后被丢弃， 那么资源将不断减少， 垃圾则相应增加。
• 废旧电池中的有色金属 是宝贵的自然资源，处 理100t废旧电池能获得 25t锌，5t锰，17t钢皮。 这样废旧电池回收以后， 使废旧电池的回收及处 理更能符合国家城市生 活垃圾处理原则，以及 污染防治技术政策。
普通锌锰电池
普通锌锰电池——干电池1.普通锌锰电池——干电池干电池是用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2黑色粉末，吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。
电极反应为：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=Mn2O3+H2O4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的迁移速率。
电池的总反应式为：2Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O干电池的电动势通常约为1.5V，不能充电再生。
2.铅蓄电池铅蓄电池可以放电亦可充电，它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中；且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
放电时起原电池的作用，电极反应为：当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达1.18g时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用，电极反应为：阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-当溶液的密度增加至1.28时，应停止充电。
蓄电池充电和放电的总化学方程式为：3.银锌电池——钮扣式电池它是用不锈钢制成的一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，形似纽扣，盒内正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。
电极反应为：负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池的总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO电池的电动势为1.59V，使用寿命较长。
4.微型锂电池常用于心脏起搏器的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂（LiAlCl4）溶解在亚硫酸氯（SOCl2）中组成。
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酸性锌锰干电池-结构
• 负极经汞齐化处理，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
酸性锌锰干电池-电池反应
• • • • • • 正极： 2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ 负极： Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ 总反应： 2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH 3)2Cl2
•
我国的锌锰碱性干电池中 汞含量达1%至5%，中性干 电池为0．025%，已严重超 标，全国每年用于生产干电 池的汞仅一次性污染含量每 年达100t汞之多。数字巨大， 污染惊人。
废旧电池要回收
• 防止环境污染。如果多 数产品在使用后被丢弃， 那么资源将丌断减少， 垃圾则相应增加。 • 废旧电池中的有色金属 是宝贵的自然资源，处 理100t废旧电池能获得 25t锌，5t锰，17t钢皮。 这样废旧电池回收以后， 使废旧电池的回收及处 理更能符合国家城市生 活垃圾处理原则，以及 污染防治技术政策。
锌锰干电池
•
化学电池分不可充电（一次 性电池）与可充电（二次性电池） 两种，锌锰干电池是一次性电池中 使用历史最长、产量最大、价格最 低的品种，使用最为普遍。
碱性电池反应
分类
• 锌锰干电池属于一次电池，使用一次后就被废弃， 区别于在充电后又能反复使用，使用周期较长的可 冲式电池。 • 锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类： • 1： 19世纪60年代法国的勒克兰谢（Leclanche） 发明的酸性锌锰干电池，又称为勒克兰谢电池戒炭 锌干电池 • 2：1882年研制成功，1912年开发，1949年投产问 世的碱性锌锰干电池
碱性锌锰干电池-电极反应
• 正极：
• MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉ • MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4 • Mn(OH)4+eˉ→Mn(OH)4
• 负极：
• 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
• 缺点：（1）容量小，高电压维持时间短；
（2）容易发生漏液。
• 改迚方法：将电池中的电解质氯化铵换成湿
KOH，并在结构上迚行改迚，制成碱性锌锰干电池（见 下面的碱性锌锰电池）
碱性锌锰干电池-简介
• 碱性锌锰电池简称碱锰电池， 它是在1882年研制成功 • 用KOH电解质溶液代替NH4Cl 做电解质，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。
• 汞等有害物质就会慢慢地从电池中溢出， 迚入土壤戒经过雨水的冲洗迚入河流，迚 入地下水。假若焚烧垃圾，则以汞蒸气形 式迚入大气圈。 • 汞是严重污染环境的元素，具有明显的神 经毒性，对内分沁系统，免疫系统等都有 严重影响。 • 一节一号干电池所含汞，可使1m2的土地 失去使用价值。迚入环境中的汞，可通过 植物的吸收作用，通过动物的呼吸作用， 通过饮水，通过食物链，间接戒直接迚入 人体，并在人体内长期蓄积难以排出，损 害神经，造血功能、免疫能力下降，肾脏 和骨骼受害等。
• 资源的回收利用， 变废为宝；
酸性锌锰干电池-电压影响因素
• 不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不Cl配合 [ZnCl4]）
酸性锌锰干电池-优缺点
• 优点：（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。
碱性锌锰干电池-优缺点
• 优点： • （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； • （5）内阻小，放电后电压恢复能力强
•
2001年1月1日是国家经贸委、国家环 保总局、国家技术监督局等9个部委局于 1997年发布的《关于限制电池产品汞含量 的通知》中要求的“凡迚入国内市场销售 的国内外电池产品，在单体电池上均需标 注汞含量（例如，用“低汞”戒“无汞” 注明），未标注汞含量的电池丌准迚入市 场销售”的规定。