原电池

这是一篇关于原电池的思维导图，原理：在原电池中，负极（还原剂）发生氧化反应，失去电子；正极（氧化剂）发生还原反应，得到电子。电子通过外电路从负极流向正极，形成电流。同时，电解质溶液中的离子进行定向移动，以保持电荷平衡。

原电池

• 构成条件
  • 活泼性不同的两个电极
  • 电解质溶液，一般能与较活泼金属自发地进行氧化还原反应。
  • 形成闭合回路。
  • 两种活泼性不同的金属(或导电单质)。
  • 用导线连接后插入电解质溶液中，形成闭合回路。
  • 要发生自发的氧化还原反应。
• 盐桥
  • 作用原理
    • 盐桥通过允许其内部的阳离子迁移到带负电荷的电解质溶液中，阴离子则向相反方向移动，从而维持整个电池系统的电中性。
  • 缺点
    • 效率较低，温度会变，产生的电流较不稳定
• 燃料电池
  • 特点：电池的正，负极反应物分别是氧化剂和燃料
  • 工作原理：利用质子交换膜技术，将氢气在阳极催化剂作用下分解成质子和电子
  • 优缺点
    • 优点
      • 1，能量利用效率高
      • 2，可持续使用
      • 3，污染轻
    • 缺点
      • 1，成本高
      • 2，燃料电池中的燃料储存、传输和分配仍面临挑战
      • 3，耐久低
• 基本原理
  • • 活泼的金属发生氧化反应，电子流向是活泼金属到不活泼金属
• 种类
  • 一次电池
    • 一次性使用后就无法再充电继续使用的电池，如千电池、碳锌电池、碱性电池
  • 二次电池
    • 在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，如铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池
    • 实例
      • 铅蓄电池
        • 放电化学反应
          • 化学反应方程：
          • 负极反应：
          • 正极反应：
        • 充电化学反应
          • 化学反应方程式：
          • 负极反应：Pb -2e + SO4 2- == PbSO4
          • 正极反应：PbO2 + 2e- + SO4 2- + 4H+ == PbSO4 + 2H2O
        • 优缺点
          • 优点
            • 1，造价低
            • 2，性能优良
          • 缺点
            • 1，单位质量电池释放的电能少
            • 2，废弃的电池污染环境