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原电池工作原理图 原电池工作原理


原电池工作原理图 原电池工作原理

文章插图
原电池的任务是将原电池的负极与正极分开 ， 产生自发氧化恢复响应的氧化响应和恢复响应 ， 从而在外电路中产生电流 。电池主电极的确定:
负极:电子流动的电极；产生氧化反应的电极；由更鲜艳的金属制成的杆子 。
正极:电子流入的电极；恢复响应的高潮；由绝对无生命的金属或其他导电系统制成的柱子 。在原电池中 ， 外部电路是导电的 ， 而电解质溶液是离子导电的 。
电极响应方程的转录；
负极:活性金属得到电子 ， 取决于电解液中是否能存在大量阳离子 。如果金属阳离子不能与电解质中的离子共存 ， 进一步的反应就会停止 。例如 ， 在甲烷燃料电池中 ， 电解质是koh ， 负极甲烷获得8个电子 ， 产生co2和h2o 。但是 ， co2不能与oh-共存 ， 因此有必要进一步反映天然碳酸盐 。
正极:①负极材料能直接与电解液反应时 ， 溶液中的阳离子获得电子 。例如:在锌铜原电池中 ， 电解液是hcl ， 正极h+的电子与h2一起生成 。②当负极材料不能与电解液反应时 ， 电解液中熔化的o2失去电子 。如果电解液是酸性的 ， O2+4e-+4h+= = 2h2o；如果电解液是中性或碱性的 ， o2+4e-+2h2o==4oh- 。
特例:镁铝氢氧化钠 ， 铝为负极 。阳极:al-3e-+4oh-= = alo 2-+2h2o；阳极:2h2o+2e-= = H2+2oh-
硝酸铜 ， 铜作为负极 。
注意:当铁用作负极时 ， 氧化产物是fe2+,而不是Fe3+ 。肼(n2h4)和nh3的电池反应产物是h2o和n2 。
无论是总响应还是电极响应 ， 都要满足电子、电荷、质量守恒 。
ph值变化规律
电极周围:消耗oh-(h+)时 ， 电极周围溶液的ph值降低(减少)；当oh-(h+)出现时 ， 电极周围溶液的ph值降低 。
溶液:如果总反应导致oh-(h+)的消耗 ， 溶液的ph值会降低(减少)；如果总反应导致oh-(h+)的形成 ， 溶液的ph值就会降低 。如果反应总消耗量是含oh-(h+)的物料量 ， 则溶液的ph值由溶液的酸碱度决定 。溶液呈碱性时 ， ph值降低；溶液呈酸性时 ， ph值降低；溶液呈中性时 ， ph值稳定 。
氢燃料电池汽车也是电动车 ， 但“电池”是氢氧混合燃料电池 。
基本任务是将氢气送到燃料电池的阳极板(阴极) 。在催化剂的作用下 ， 氢原子中的一个电子被分离出来 ， 得到电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜 ， 到达燃料电池的阴极板(阳极) ， 与氧原子和氢离子重新结合形成水 。
因为氢燃料电池车最后只排放水 ， 和纯电动汽车一样 ， 也是一种末端排放的非传染性车辆 。
氢电池是一种高效、安全、清洁、灵巧的新型发电技术 ， 不同于传统的蓄电池以储能的形式提供电能 。氢燃料电池通过氢和氧之间的电化学反应将化学能转化为电能 。只有当有足够的氢氧源(大气源)时 ， 这种转化过程才能持续 。
与传统电池相比 ， 氢燃料电池具有以下优点:
骑行作物对任务要求低 ， 温度依从性好；
鞭子使用寿命长 ， 牢固度高；
当氢供应充足时 ， 鞭状物可以继续其任务；
鞭易保护调养 ， 前期保护成本低；
骑马作物环保 ， 用途广泛；
鞭绝对体积小 ， 重量轻 ， 便于储存和运输 。
燃料电池主要由质子交换膜、电化学反应催化剂、扩散层和双极板组成 。
燃料电池工作时 ， 外界发生以下反应过程:反应气体分散在分散层中 ， 当反应气体到达催化层时 ， 被催化层中的催化剂吸附 ， 产生电催化反应；阳极反应的质子通过过程质子交换膜转移到阴极侧 ， 电子通过过程外电路到达阴极 ， 与氧分子反应生成水 ， 同时放出热量 。
电极响应为:
鞭状阳极(阴极):H2 → 2H++2e
鞭状阴极(阳极):1/2O2+ 2H++2e → H2O
鞭细胞反应:H2 +1/2O2 → H2O
电池原来的原因是氧化恢复反应 ， 负极得到电子 ， 化合价升高 ， 正极得到电子 。阴极的氧化阻碍了阳极的氧化 。在海上钻井平台中 ， 锌的氧化阻止了铁的氧化 。它由一根电线连接 。锌比铁更活泼 ， 所以只有被氧化后才被氧化 。


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