化学电池的利与弊论文
各种电池优缺点范文

各种电池优缺点范文电池是一种能够将化学能转化为电能的装置,是现代社会中广泛使用的电源之一、不同类型的电池具有各自的优缺点,下面将分别介绍常见的几种电池类型。
1.一次性碱性电池优点:-成本低廉,价格相对较便宜。
-可以储存很长时间,不易失效。
缺点:-电能储存量有限,容量较小。
-使用寿命较短,只能单次使用并且无法充电。
-对环境造成污染,废弃电池可能含有有害物质。
-在高负载情况下电压会下降,不能为高功率设备提供持续供电。
2.镍镉电池(Ni-Cd)优点:-充电次数多,循环寿命长,可近乎无限次循环充放电。
-体积小,重量轻。
-能在低温下正常工作。
缺点:-存在“记忆效应”,未充满电就重新充电会导致容量下降。
-内部存在有毒的重金属镉,破损或处理不当容易对环境造成污染。
-自放电速度快,未使用时也会失去容量。
-相对于其他类型电池,能量密度较低。
3.镍氢电池(Ni-MH)优点:-比镍镉电池更环保,不含有毒的镉金属。
-比镍镉电池的能量密度更高,可以提供更长的使用时间。
-充电寿命长,能够循环充放电约500-1000次。
缺点:-自放电速度较快,长时间不用需要时可能会失去容量。
-在极端温度条件下工作效果不佳。
-成本相对较高,价格较贵。
4. 锂离子电池(Li-ion)优点:-高能量密度,相同体积下电能储存量更大。
-无记忆效应,可以随时充电,不会对容量产生负面影响。
-自放电速度较慢,长时间不用也不会损失很多容量。
-比较轻便,适合移动设备使用。
-更环保,不含有毒的重金属镉和汞。
缺点:-价格相对较高。
-长时间使用会导致电池衰老,容量逐渐下降。
-温度过高会导致电池损坏甚至起火爆炸。
综上所述,不同类型的电池具有不同的优缺点。
选择适合自己需求的电池是十分重要的,需要根据使用环境、设备需求和使用频率等因素进行综合考量。
同时,正确地使用和处理电池也能够减少对环境的污染以及延长电池的使用寿命。
关于电池的议论文

电池的议论文
关于电池的议论文
对于电池,大家一定都不陌生吧!它给我们带来了许多好处,例如:让遥控器、计算器、钟表……充满电能,让没电的玩具能继续运动等等。
有人说废电池可以乱扔,有人说废电池不能乱扔,有人说废电池乱扔了也没见多大危害......
可是我认为废电池不能乱扔。
你们有没有想过电池的危害性有多大呢?
据资料记载,电池中含有大量的铅、汞、镉、锰等重金属物质,如果废电池乱扔,时间一长,就会磨损和腐蚀,电池里的'重金属、酸碱等有害物质都泄露出来,进入土壤或水源,如果饮用水被污染,误饮就可能中毒甚至致癌,如果进入土壤,土地就会推动营养,庄稼等农作物也会受影响,一旦进入人体内,长期积蓄难以排除,就会损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以让人致癌,所以废电池不能乱扔。
如果随意丢弃废电池,一节废电池会污染一平方米的土地,土地上的植物也会被污染,那得损失多少呀!一枚纽扣电池就可污染60万升水,等于一个人一生的饮水量,一节电池更不用说了。
所以人们把一节节废旧电池说成是“污染小炸弹”一点也不过分。
有些人还意识不到保护环境的重要性,还在乱扔废电池,把废电池装到垃圾袋里、丢在垃圾桶里,不分类。
现在,有许多城市都有废旧电池回收箱、回收站,没有的地方,大家应该把废旧电池扔到可回收的垃圾箱里,环卫工人可以统一交给有关部门处理。
我们要保护环境,不要再乱扔废电池了,争做环保小卫士,保护我们的地球母亲,不要再让“母亲”生病了!。
化学电池的应用

化学电池的应用化学电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它在现代社会的许多方面发挥着重要的作用。
本文将从三个方面探讨化学电池的应用,包括家庭生活、工业生产和可持续发展。
一、家庭生活在家庭生活中,化学电池被广泛应用于各种便携式设备中。
例如,我们常用的闹钟、手电筒、遥控器等都需要化学电池提供电能。
这些设备通常使用锂电池或碱性电池,其优点包括体积小、寿命长和电能输出稳定。
化学电池的应用使得我们的生活更加便利和高效。
此外,化学电池还被应用于太阳能电池板的储能系统中。
太阳能电池板可以将阳光转化为电能,但由于天气和日照时间的变化,太阳能电池板无法稳定输出电能。
而通过将太阳能电池板与化学电池相结合,电能可以在白天储存起来,晚上或阴天时仍能供给家庭使用,提高了可再生能源的利用效率。
二、工业生产在工业生产中,化学电池广泛应用于电动车、移动设备和紧急备用电源等领域。
电动车的崛起已经成为未来交通发展的重要趋势,而化学电池则是电动车的核心动力。
锂电池作为一种高能量密度和长循环寿命的电池类型,被广泛应用于电动车领域。
化学电池的应用使得电动车成为了一种环保、高效的交通工具。
此外,移动设备如智能手机、平板电脑等也依赖于化学电池供电。
随着移动设备的普及,用户对于充电时间和续航能力的要求也越来越高。
因此,化学电池的不断创新和进步,使得移动设备的使用更加便捷和可靠。
另外,化学电池还被广泛应用于工业领域的紧急备用电源。
对于一些关键设备和系统,如医疗设备、通信基站等,化学电池能够提供可靠的备用电源,以应对突发停电等情况,保证系统的连续稳定运行。
三、可持续发展随着全球环境问题日益严峻,可持续能源的开发和利用成为当今世界的重要课题。
化学电池的应用为可持续发展提供了新的解决方案。
首先,化学电池可以储存并利用太阳能和风能等可再生能源。
由于可再生能源的输出具有间断性和不稳定性,化学电池可以将其储存起来,并在需要时释放电能。
这种方式不仅提高了可再生能源的利用效率,还有效解决了可再生能源的波动性问题。
浅谈化学电池的危害与回收利用

最早出现的锂电池使用以下反应:“+Mn02=LiMn02,该
反应为氧化还原反应。 正极上发生的反应为: LiC002=充电=LiI+C002+XLi++Xe-(电子) 负极上发生的反应为
6C+X“+
+Xe-=憾
废旧电池的危害
_+NH3+H2
电池总反应:LiCoO:.-6C=Lil—xC002+hQ
废旧电池潜在的污染已引起社会各界的广泛关注。我国是 世界上头号干电池生产和消费大国,有资料表明,我国目前有 1400多家电池生产企业,1980年干电池的生产量已超过美国而 跃居世界第一。1998年我国干电池的生产量达到140亿只.而 同年世界干电池的总产量约为300亿只。废旧电池尽管体积 小、质量轻,但它还有多种金属物质,如果处理不当会造成不可 估量的危害。 1.环境污染 电池中含有大量重金属汞、锌、铅、镍、铜,它们在自然条件下
或放电,操作简单方便;但是记忆效应严重,所以必须在完全没 电时才可进行充电,以确保使用寿命。大型袋式和开口式镉镍 电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动 或应急电源;圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等 便携式电器。小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的
常用化学电池
化学电池的种类很多,常用的主要是干电池、蓄电池,以及 体积小的微型电池。此外,还有金属——空气电池、燃料电池以 及其他能量转换电池,如太阳电池、温差电池、核电池等。化学电 池放电到一定程度,电能减弱,有的经充电复原又可使用,这样 的电池叫蓄电池;有的不能充电复原叫原电池或干电池。以下就 集中常用的来举例说明。 1.锌锰千电池 以锌皮制成的锌筒为外壳,既是负极又是保护壳,中央插一 根碳棒做正极,碳棒顶端加一铜帽,在石墨碳棒周围填满二氧化 锰和炭黑的混合物,并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜, 隔膜外用氯化锌、氯化铵和淀粉调成糊状做电解质溶液,还填有 Mn02,作去极化剂,(吸收正极放出的氢气,防止产生极化现 象),电池顶端用蜡和火漆封口。 放电原理:负极反应:Zn一2e-一zIln 正极反应:N-L++2
MH-Ni电池 化学论文

MH-Ni电池--------给排水3班朱轩墨摘要:介绍了MH-Ni电池的发展和MH-Ni电池的优点以及MH-Ni 电池的电化学原理。
目录:·MH-Ni电池产生的必要性·MH-Ni电池的优点及应用·MH-Ni电池的电化学原理·MH-Ni电池的过充放电·MH-Ni电池目前存在的问题·MH-Ni电池的发展前景·MH-Ni电池产生的必要性近年来,随着人口的不断增多,城市工业到的发展,汽车等污染耗能产品的增加,人们的生活发生了极大的变化,人们在享受现代科技所带来的便捷的同时,也必须面对其给我们带来的负面影响:大气污染、酸雨、日照减少、农作物减产、天气变暖、温室效应等。
因此迫切需要我们寻找新的绿色能源以减少对环境的破坏和解决能源紧缺问题。
而镍氢电池的开发有效的解决了这一问题。
·MH-Ni电池的优点及应用作为绿色能源的MH-Ni电池,因其具有能量密度高,功率大,零污染等一系列的优点,被广泛应用于医疗设备、远程通信设备、通讯仪器、激光器仪表、移动灯具、液晶电视机、电动玩具、仪器仪表、数码产品(数码照相机、数码摄像机和数码音频播放机等) 、便携式打印机和空间卫星的电源等生活领域和科学领域的各个方面。
在Cd-Ni电池于上世纪迅速发展后,MH-Ni电池也紧随其后,于上世纪80年代迅猛发展,成为新一代的高能蓄电池。
与传统的Cd-Ni电池不同的是,MH-Ni电池容量较高,没有镉污染、耐过充放电、无记忆效应等优点。
MH-Ni电池的性能的好坏,在很大程度上取决于贮氢合金的性能的好坏(因为正极的技术已经成熟)。
电化学容量、自放电速率、吸放氢能力和循环稳定性等性能是判断MH-Ni电池性能好坏的重要指标。
·MH-Ni电池的电化学原理MH-Ni 电池具有与Cd-Ni电池同样的正极活性物质(氢氧化镍),负极活性物质为贮氢合金, 正负极之间用隔膜隔开, 而电解质溶液是由KOH溶液和LiOH溶液所组成(主要为KOH 溶液), 电池在进行充放电时,圆柱形和方形镍氢电池电化学反应原理相同:充电时,正极:Ni(OH)2 —e-+ OH- →NiOOH + H2O负极:MHn + ne-→M + n/2 H2放电时,正极:NiOOH + H2O + e- →Ni(OH)2 + OH-负极:M + n/2 H2 →MHn + ne-(其中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。
浅谈化学电池的危害与回收利用

浅谈化学电池的危害与回收利用
化学电池在日常生活中被广泛使用,诸如杯瓶、计算机等电子产品都依赖它们来提供能源。
但另一方面,丢弃不当使用的化学电池也可能构成严重的环境问题。
由于大部分化学电池都以各种有害物质制成,当它们不当抛弃时,其内部的有害物质就可能流入环境中,引起土壤污染和水污染。
这样的污染会诱发海洋动物及其生态系统的死亡,并危害到人类生命健康。
化学电池回收利用也可以环保和可持续发展起到极大的作用。
收集旧电池,可以将其中的有害物质从环境中完整收集,以处理和回收的方式进行安全处理,进而减少有害物质对环境的不利影响。
此外,通过再利用、再组装、再消费,可以最大限度地减少资源的消耗,节省了生产成本,也实现了节约能源的功能。
最后,应该提醒消费者在日常使用化学电池时要注意安全,加强自身知识,科学避免或尽量减少使用;同时,可以支持有关单位开展有序的化学电池回收利用,有效规避化学电池不当丢弃所带来的环境威胁,从而实现可持续发展。
化学电源论文
随着新能源产业的逐渐展开,同属于电化学储能方式的三种电池系统脱颖而出。
由于它们更适合可再生能源发电、分布式电源、智能小区等智能电网的新要求,前景被包括国家电网公司在内的国内和国外很多人所看好。
它们是钠硫电池、液流电池和锂离子电池。
钠硫电池钠硫电池,是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池。
在一定的工作度下,钠离子透过电解质隔膜与硫之间发生的可逆反应,形成能量的释放和储存。
1、基本原理电池通常是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等几部分组成。
一般常规二次电池如铅酸电池、镉保电池等都是由固体电极和液体电解质构成,而钠硫电池则与之相反,它是由熔融液态电极和固体电解质组成的,构成其负极的活性物质是熔融金属钠,正极的活性物质是硫和多硫化钠熔盐,由于硫是绝缘体,所以硫一般是填充在导电的多孔的炭或石墨毡里,固体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子被称为A1G的陶瓷材料,外壳则一般用不锈钢等金属材料。
2、主要特点钠硫电池具有许多特色之处:一个是比能量(即电池单位质量或单位体积所具有的有效电能量)高。
其理论比能量为760Wh/kg,实际己大于100Wh/kg,是铅酸电池的3-4倍。
如日本东京电力公司(TEPCO) 和NGK公司合作开发钠硫电池作为储能电池,其应用目标瞄准电站负荷调平(即起削峰平谷作用,将夜晚多余的电存储在电池里,到白天用电高峰时再从电池中释放出来)、UPS应急电源及瞬间补偿电源等,并于2002年开始进入商品化实施阶段,已建成世界上最大规模(8MW) 的储能钠硫电池装置,截止2005年10月统计,年产钠硫电池电池量己超过100MW,同时开始向海外输出。
另一个特点是可大电流、高功率放电。
其放电电流密度一般可达 200-300nLVcm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量;再一个是充放电效率高。
由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。
论化学电池的出现对于环境的影响
论化学电池的出现对于环境的影响摘要:电池的种类多种多样,如干电池,蓄电池,微型电池,燃料电池等等,但是就传统的普通电池而言,往往在用完之后,就会被随手丢弃,人们不会想到废旧电池对环境的危害到底有多大,针对于这一问题的出现,合理的进行对废旧电池的回收和处理便成了环境保护中焦点,在一定程度上处理好废旧电池是为人类未来的发展起到铺垫的作用。
关键词:化学电池环境环境的好坏与我们的生活息息相关,因为我们生活在地球上,保护地球的生态环境是我们应尽的职责和义务,同时对于我们生活的环境来说,良好的环境会使得我们每时每刻都能保持着健康的身体和良好的心态,有助于我们身心健康发展,并且一旦我们对我们所生活的环境进行破坏时,我们也会遭受到同等的伤害,一切都是公平的,我们不能仅仅只是去索取,而不去付出,所以说保护好我们赖以生存的环境是我们的首要职责所在。
因此像是废旧电池这样的废弃物来说,合理的进行处理,保证不会污染到环境,便是现今我们对环境进行保护工作的关键。
电池作为一种内含少量重金属物质的物品,像是铅,汞,镉这样的有毒物质,这些有毒物质往往会随着人们对废旧电池的随意丢弃,而被带入到环境中去,从而造成环境的污染,所以说如何正确的处理好废旧电池的回收,以及用怎样的物品来代替电池从而减轻环境的污染程度便成为了当今社会的一大重要的研究课题,值得人们去解决与研究。
一、废旧电池对环境的影响主要集中在那几个方面?1、对于水体上的污染水是人们生活中必不可少的物品之一,由于人体的组成成分中有90%以上是水,所以说水对于人们重要性是难以被衡量的。
正是因为如此,保护好与人们生活密不可分的水资源,便成为关键任务之一。
因为废旧电池中含有少量的重金属元素,例如铅,汞,镉等,这些元素一旦渗入进水中,就会成为有毒的污染物污染这个水体资源,人们在喝过被污染的水体之后,有毒物质就被留在了体内,不易被人体所排出,虽然不会立刻就出现明显的不良反应,但是随着日积月累,人体的有毒物质不断地累积过多,就会使人体的体液组织和生理组织发生某种程度上的病理状态,轻则会使得神经受损,重则就会危及生命导致死亡。
化学电池的危害研究性学习个人总结
化学电池的危害研究性学习个人总结在沉睡中腐烂北京市从1998年开始回收废旧电池,废旧电池回收箱遍布全市。
无论哪个回收点,只要回收的电池够了30公斤,打个电话,就会有车去把电池拉到集中存放地点。
记者来到北京存放电池的二清集团,这里的一个垃圾站集中存放了几百吨的废旧电池,这些电池大都是一次性干电池,也有相当部分的充电电池。
电池分装在七个集装箱中,已经占据了这个公司三分之一的非露天场地。
废品站李站长从不同的集装中拿出一些电池,记者看到,这些电池已经开始腐烂了。
就连最近收上来的电池,也表皮变软,渗出化学液体。
李站长说:“我们最发愁的是,这么多电池找不到下家!人家学生、市民辛辛苦苦地收集了送来,下边就没有人管了。
这么堆放,什么时候是个头儿?这么多年,政府让我们回收电池,我们出车出人又出场地,可不能收上来就这么堆在这儿了呀!企业得讲经济效益。
而且这么多电池集中在这儿,是不是也会威胁到工作人员的健康?”李站长说让记者给呼吁一下,赶紧给这些废旧电池找个“婆家”。
记者问:“你认为谁来处理最合适?”李站长毫不犹豫地说:“谁污染,谁治理,生产一节电池,就应该交一份处理费!”不过,采访后,李站长还特地说:“要是没企业处理,我们还义务保存。
”网上公布了长长一串上海市回收旧电池的电活,网络满布全市。
上海市集中回收电池的一位女士说,上海市3年来已经回收了100多吨旧电池,环保局说要等有条件的时候再处理;海口市环保部门有关负责人说,在无法处理这些回收上来的电池时,暂时存放在垃圾场比较安全的容器中;石家庄市有关部门对回收电池的热情很高,全市有1100个回收点,据说该市电池回收率是10%,高于全国大多数城市水平,目前石家庄的100多吨废旧电池都存放在密封的水泥箱中,里边还衬有塑料薄膜。
记者采访了许多城市的环保部门,都处于集中回收后的等待状况。
收还是不收——电池行业的激烈交锋针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。
一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。
电池的利与弊
电池的利与弊随着社会的发展高科技产品越来越多的走进了我们的生活,各种各样的电池也就成为了我们生活中必不可缺的“能量”来源。
小小电池已经深入到我们的每个角落,而且正在迅速增长。
那么日常生活中我们使用的电池有哪些种呢?1.化学电池化学电池,是指通过电化学反应,把正极、负极活性物质的化学能,转化为电能的一类装置。
经过长期的研究、发展,化学电池迎来了品种繁多,应用广泛的局面。
大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置,小到以毫米计的品种。
无时无刻不在为我们的美好生活服务。
现代电子技术的发展,对化学电池提出了很高的要求。
每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。
现代社会的人们,每天的日常生活中,越来越离不开化学电池了。
现在世界上很多电化学科学家,把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。
2.干电池和液体电池干电池和液体电池的区分仅限于早期电池发展的那段时期。
最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成。
后来推出了以糊状电解液为基础的电池,也称做干电池。
现在仍然有“液体”电池。
一般是体积非常庞大的品种。
如那些做为不间断电源的大型固定型铅酸蓄电池或与太阳能电池配套使用的铅酸蓄电池。
对于移动设备,有些使用的是全密封,免维护的铅酸蓄电池,这类电池已经成功使用了许多年,其中的电解液硫酸是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。
3.一次性电池和可充电电池一次性电池俗称“用完即弃”电池,因为它们的电量耗尽后,无法再充电使用,只能丢弃。
常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池和镁锰电池。
可充电电池按制作材料和工艺上的不同,常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池。
其优点是循环寿命长,它们可全充放电200多次,有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高。
普通镍镉、镍氢电池使用中,特有的记忆效应,造成使用上的不便,常常引起提前失效。
4.燃料电池燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反应直接转化成电能的装置5.染料敏化太阳能电池电池在高科技给我们带来便利的同时也为我们带来了很多的问题,众所周知电池里含有大量的有害物质。
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化学电池的利弊【摘要】随着社会经济的快速发展,化学电池在现代社会中的应用十分广泛,而且种类繁多,功能也各不相同。
化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池碱性氢氧燃料电池磷酸型燃料电池等等。
这些电池的问世既给社会带来好的一面,同时也带来一些弊端,在生产生活中我们要正确对待它。
毕竟,“化学电池是把双刃剑”。
【关键词】化学电池工作性质正确对待双刃剑【引言】化学电池是将化学能直接转变为电能的装置。
它在人们日常生活中的应用范围极其广泛。
现在我们对化学电池工作原理、种类以及它对环境、对人类健康污染源头的认识一定要到位。
只有做到这些我们才能正确的使用好化学电池、才能从本质上对废电池做正确的处理,也只有做到这些、我们的处理方法才会更妥当、化学电池对我们的健康、对环境、才会更有利、才能为我们的生活带来福音。
也只有这样,我们对它的处理才不会违背可持续发展、科学发展观、和谐发展的理念,化学电池才会有更好的发展前景。
一、化学电池的发展史简介1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。
于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。
用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。
伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池伏特电堆。
这个伏特电堆实际上就是串联的电池组。
它成为早期电学实验,电报机的电力来源。
1836年,英国的丹尼尔对伏特电堆进行了改良。
他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,并能保持平衡电流的锌—铜电池,又称丹尼尔电池。
此后,又陆续有去极化效果更好的本生电池和格罗夫电池等问世。
但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。
1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。
这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。
因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为蓄电池。
二、化学电池的种类化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池);铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。
铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。
1.锌锰电池[1]锌二氧化锰电池(简称锌锰电池)又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche,1839-1882)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO2)为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH4Cl)、氯化锌(ZnCl2)的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通常制成凝胶状或被吸附在其它载体上而呈现不流动状态,故又称锌锰干电池。
按使用隔离层区分为糊式和板式电池两种,板式又按电解质液不同分铵型和锌型电池纸板电池两种。
干电池用锌制筒形外壳作负极,位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极,在石墨棒的周围由内向外依次是A:二氧化锰粉末(黑色)用于吸收在正极上生成的氢气;B:用饱和氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。
2.碱性锌锰电池[2]20世纪中期在锌锰电池基础上发展起来的,是锌锰电池的改进型。
电池使用氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)的水溶液做电解质液,采用了与锌锰电池相反的负极结构,负极在内为膏状胶体,用铜钉做集流体,正极在外,活性物质和导电材料压成环状与电池外壳连接,正、负极用专用隔膜隔开制成的电池。
3.铅酸蓄电池[3]1859年法国普兰特(Plante)发现,由正极板、负极板、电解液、隔板、容器等5个基本部分组成。
用二氧化铅作正极活性物质,铅作负极活性物质,硫酸作电解液,微孔橡胶、烧结式聚氯乙烯、玻璃纤维、聚丙烯等作隔板制成的电池。
铅蓄电池可放电也可以充电,一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳;正极板上有一层棕褐色的二氧化铅,负极是海绵状的金属铅,正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开(以防止电极之间发生短路);两极均浸入到硫酸溶液中。
放电时为原电池,其电极反应如下:负极:Pb + SO42--2e = PbSO4正极:PbO2 + 4H+ + SO42-+ 2e = PbSO4+ 2H2O总反应式为:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O当放电进行时,硫酸溶液的的浓度将不断降低,当溶液的密度降到一定浓度时应停止使用进行充电,充电时为电解池,其电极反应如下:阳极:PbSO4 + 2H2O--2e = PbO2 + 4H+ + SO42-阴极:PbSO4 + 2e = Pb + SO42-总反应式为:2PbSO4 + 2H2O = Pb + PbO2 + 2H2SO4当溶液的密度升到一定浓度时,应停止充电。
4.锌银电池一般用不锈钢制成小圆盒形,圆盒由正极壳和负极壳组成,形似纽扣(俗称纽扣电池)。
盒内正极壳一端填充由氧化银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。
电极反应式如下: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电池的电压一般为1.59V左右,使用寿命较长。
5.锂电池锂电池是一类以金属锂或含锂物质作为负极材料的化学电源的总称通称锂电池,分为一次锂电池和二次锂电池。
6.锂离子电池指能使锂离子嵌入和脱嵌的碳材料代替纯锂作负极,锂的化合物作正极,混合电解液作电解质液制成的电池。
锂离子电池是1990年有日本索尼公司研制出并首先实现产品化。
国内外已商品化的锂离子电池正极是LiCoO2,负极是层状石墨。
7.海水电池1991年,我国科学家首创以铝---空气---海水为材料组成的新型电池,用作航海标志灯。
该电池以取之不尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
其电极反应式如下:负极:4Al –12e = 4Al3+正极:3O2 + 6H2O + 12e = 12OH-总反应式为:4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3这种电池的能量比普通干电池高数十倍。
8.碱性氢氧燃料电池[5]这种电池用30%-50%KOH为电解液,在100°C以下工作。
燃料是氢气,氧化剂是氧气,电池反应为:负极2H2 + 4OH―4e = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e = 4OH-总反应2H2 + O2 = 2H2O现在对碱性氢氧燃料电池的前景评价不一。
否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应,生成导电性能较差的碳酸盐。
另外,虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低,但实际寿命有限。
肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜,若使用天然气作燃料时,它比已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低。
三、废旧化学电池的危害1.卫生填埋导致渗滤液污染[6]填埋过程会产生大量的垃圾渗滤液,它是在垃圾堆放和填埋过程中有机质发酵分解和受降水的淋溶、冲刷,以及地表水和地下水的浸泡而滤出的,具有高色度、高有机质负荷、高致病性且成分复杂。
废干电池中含有多种重金属,其中Hg、Cd、Pb被视为威胁人类健康的“三大危险金属”。
汞及其化合物,特别汞盐和汞蒸气,具有极强的生物毒性,口服、触摸或者吸入后可导致脑和肝损伤。
汞在人体上积累,很容易被表面皮肤吸收,日本水俣病则是汞中毒的反面例子;镉易在动植物体内富集,影响动植物的生长,具有很强的毒性,而人类作为食物链上层的生物,从食物中蓄积的镉可导致肝、肾的中毒和骨质疏松;铅可对人的胸、肾脏、心血管等器官和系统产生不良影响,大多数小儿多动症的患者在检测中血铅含量超标。
2.破坏水体及其土壤[7]一粒纽扣电池可污染60万升水,几乎是一个人一生的饮水量; 而一节汞电池烂在地里,能够使1m2的土地失去农业利用价值。
大部分废旧电池混入生活垃圾中,被遗弃后,电池慢慢腐烂,其外壳会慢慢腐蚀,而重金属物质溶出,会逐渐渗入水体和土壤,造成污染,最终将会逐级在生物中腹肌,然后通过各种渠道进入人类的食物链,对人类造成极大的危害。
重金属污染的最大特点是它在自然界是不能利用任何物理、化学方式降解,只能通过环境净化作用,将重金属污染物稀释或消除。
3.焚烧产生二噁英[8]化学电池随着生活垃圾的排出后集体焚烧,铅、铜等化学电池里包括的重金属离子会对Cl离子产生催化作用而生成二噁英。
二噁英是迄今为止发现的最具致癌潜力的物质,被称为“世纪之毒”。
人体过量摄入二噁英会引起胸腺萎缩、头痛、失聪等症状,并可能导致染色体损伤、心力衰竭等,甚至产生不可逆的“三致”效应:致畸、致癌和致突变。
同样,二噁英也及其容易地积累在动物体内,特别容易存在于动物脂肪和乳汁内,威胁着人类的安全。
四、应对化学电池危害的对策1.出台或更新完善的、专门的法律法令戴志群认为,在销售电池时,实行抵押金制度,或采用以旧换新制度,确保废旧电池的回收率;加大宣传力度,提高全民环境意识,树立废旧电池必须回收利用的观念;电池生产厂家也应在废旧电池回收利用方面做出应有的贡献,如交纳特殊行业污染税以承担一定的回收处理费用等。
制定相关的政策法规,规定废旧电池必须回收,禁止将废旧电池随意丢入生活垃圾中;制定科学合理的电池生产包装标准,以简化废旧电池回收后的分类。
2.完善废旧电池回收体系我国应尽快建立废旧电池的回收体系,包括从收集、运输、分类到最后可综合利用的综合利用,不可综合利用的进行处理。
3.积极开发新型化学电源奥地利维也纳科技大学的研究人员首次开发出由二硒化钨(WSe2)制作的二极管。
实验显示,这种材料可被用于超薄柔性太阳电池。
研究人员一直在探索找到一种能以超薄层迭的方式排列,但又具有更佳电子特性的材料,它必须类似于石墨烯,而且具有更好的电子特性。
利用像二硒化钨等环保新型材料来制造化学电池,一方面可以减少对环境和人体的危害,另一方面可以缓解对电池的需求。
【结论】通过以上论述,我们对化学电池的认识更加深刻,我们知道了很多种类的化学电池以及它们的工作原理、它们的构造、各种化学电池的优点、缺点。
所以要想让它们为我们的生产生活服务,我们就要必须抓住他们的优点,避免他们的缺点,正确地利用好化学电池、处理好废旧电池,只有这样,我们对电池的利用与处理才能有更好的效果。
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