锂电池、锂离子电池和镍氢电池
锂电池是利用金属锂或含锂物质作为负极的一类化学电源的统称。
Li-MnO2、Li-I2、Li-CuO、Li-SOCl2、Li-(CFx)n、Li-SO2、Li-等。当锂电极被碳取代时,就成为最新的锂离子电池。
当锂离子电池放电时:
正极反应:LiMO2 + xe- = Li1-xMO2 + xLi + 或 Li1 + = Li1 + y- + LixCn
负极反应:nC+xLi-xe-=LixCn
锂离子电池充电时:把电极反应写成相反的方向,转移的电子数移动,电极名称需要改变。
(其中M为CO、Ni、Fe、W等;正极化合物为:、、、LiWO2等;负极化合物为LixC6、TiS2、WO3、NbS2、V2O5等)
锂离子电池实际上是一种锂离子浓差电池,其正负极分别由两种嵌有锂离子的化合物构成。
例:海水中锂元素含量十分丰富,从海水中提取锂的研究潜力巨大。锂是制作化学电源的重要原料。电池电极的工作原理如图所示:
这种电池的电解质是能传导Li+的固体材料,放电时,这个电极就是电池的正极(填“正极”或者“负极”),电极反应公式为FePO4+e-+Li+=
镍氢电池
主要以KOH为电解液(电解液7mol/L OH+15g/L LiOH)
充电时:
阳极反应:Ni(OH)2+OH--e- = NiOOH + H2O
阴极反应:M + H2O + e- = MH + OH-
总反应:M + Ni(OH)2 = MH + NiOOH
放电时:
正极:NiOOH + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH-
负极:MH+OH--e-=M+H2O
总反应:MH + NiOOH = M + Ni(OH)2
上式中M为储氢合金,MH为吸收了氢原子的储氢合金,最常用的储氢合金为LaNi5。
【解析】M为金属合金,MH为吸收氢原子的储氢合金。写出电极反应方程的关键是MH中M的价数为0,H的价数也为0。
分析要点:各元素的价数为零
锂离子电池的工作原理