银锌电池为什么不生成氢氧化锌?
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发布时间:2023-01-23 13:40
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热心网友
时间:2023-01-23 15:10
锌比银活泼,氢氧化钾是催化剂,锌容易被氧化、锌质量减少 生成的氧化锌和银会留在电池里,等到反应完全就会停止所有的反应,也就没电了,这就是电池为什么只能用一段时间就没电了。
银锌电池负极Zn+20H-2e=ZnO+ H2O
正极Ag2O+H20+2e=2Ag+20H
电池总反应为:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
在这个电池里 锌生成的是氧化锌银锌蓄电池正极Ag2O2 + 2H2O + 4e=Ag+4OH-负极2Zn + 4OH- =2Zn(OH)2 + 4e-
银锌蓄电池的工作原理:银锌蓄电池在充好电后,其正极板的活性物质是过氧化银(Ag2O2),负极板的活性物质是锌,电解液是以氢氧化钾为主,并配以锌酸盐的饱和水溶液。放完电后,正极板的活性物质变为银,负极板则变为氢氧化锌[Zn(OH)2]。
放电时,在负极锌与电解液中的氢氧根离子化合,生成氢氧化锌,并放出两个电子,其化学反应式为:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
在正极,化学反应分两个阶段进行。第一阶段,过氧化银获得电子并与水化合,生成氧化银(Ag2O)和氢氧根离子,其化学反应式为:
Ag2O2+H2O+2e→Ag2O+OH-
当放电进行到一定程度时,转入第二阶段,氧化银又获得电子,并与水化合,生成银和氢氧根离子,其化学反应式为:
Ag2O+H2O+2e→2Ag+OH-
与此同时,生成的银还会与过氧化银进行如下反应:
2Ag+Ag2O2→2Ag2O
综合以上4个反应式,得到放电时的化学反应式如下:
Ag2O2+2Zn+2H2O→2Ag+2Zn(OH)2
从上述化学反应过程可知,在放电时负极板上的锌被氧化,生成氢氧化锌,同时消耗掉氢氧根离子;正极板上的过氧化银被还原,先生成氧化银,继而生成银,同时消耗掉水,并出现氢氧根离子;电解液中的氢氧化钾并无消耗掉,离子钾和离子氢氧根仅是在两极间起输送电能的用途,但水则参与化学反应,不断被极板吸收,氢氧化钾的浓度越来越大。
银锌蓄电池的化学反应也是可逆的,故充、放电的化学反应式为:
Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag+2Zn(OH)2
热心网友
时间:2023-01-23 16:28
银锌蓄电池在充好电后,其正极板的活性物质是过氧化银(Ag2O2),负极板的活性物质是锌,电解液是以氢氧化钾为主,并配以锌酸盐的饱和水溶液。放完电后,正极板的活性物质变为银,负极板则变为氢氧化锌[Zn(OH)2]。
放电时,在负极锌与电解液中的氢氧根离子化合,生成氢氧化锌,并放出两个电子,其化学反应式为:
Zn+2OH-Zn(OH)2+2e
在正极,化学反应分两个阶段进行。第一阶段,过氧化银获得电子并与水化合,生成氧化银(Ag2O)和氢氧根离子,其化学反应式为:
Ag2O2+H2O+2eAg2O+OH-
当放电进行到一定程度时,转入第二阶段,氧化银又获得电子,并与水化合,生成银和氢氧根离子,其化学反应式为:
Ag2O+H2O+2e2Ag+OH-
与此同时,生成的银还会与过氧化银进行如下反应:
2Ag+Ag2O22Ag2O
综合以上4个反应式,得到放电时的化学反应式如下:
Ag2O2+ 2Zn + 2H2O2Ag + 2Zn(OH)2
从上述化学反应过程可知,在放电时负极板上的锌被氧化,生成氢氧化锌,同时消耗掉氢氧根离子;正极板上的过氧化银被还原,先生成氧化银,继而生成银,同时消耗掉水,并产生氢氧根离子;电解液中的氢氧化钾并无消耗掉,离子钾和离子氢氧根仅是在两极间起输送电能的作用,但水则参与化学反应,不断被极板吸收,氢氧化钾的浓度越来越大。
银锌蓄电池至今仍然出现在我们的手表、计算器等低耗电设备中。既然银锌蓄电池有那么久远的历史,为什么至今才被当作锂电池最有希望的*人推出?其实自问世以来,民用的银锌电池就只能提供较低的电压和电流,电池容量也相当小。普通的锌银电池的正极是氧化汞加石墨,或者是氧化银加石墨,负极材料是金属锌,电解质是强碱氢氧化钾。普通银锌电池性能稳定,不可充电,占据了纽扣电池市场的半壁江山。在上世纪七十年代,人们才开发出了银锌蓄电池。银锌蓄电池正极采用Ag2O2 + 2H2O + 4e2Ag + 4OH-,负极采用2Zn + 4OH- 2Zn(OH)2 + 4e,可以拥有极高的电容量和稳定的电池性能。大容量银锌蓄电池价格惊人,在当今的航天飞机、导弹、鱼雷等尖端领域才能找到大容量银锌蓄电池的身影。