
【化】 acid-alkali cell
acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【医】 acidum
alkali; soda
【化】 alkali; base
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery
酸碱电池(Acid-Alkali Battery)是一种基于酸碱电解质体系的电化学储能装置,其核心原理通过氧化还原反应实现化学能与电能的相互转换。该电池通常由正极、负极及酸碱混合电解液构成,例如铅酸电池采用硫酸溶液作为电解液,正极材料为二氧化铅(PbO₂),负极材料为海绵状铅(Pb)。
从电化学反应机制分析,放电过程中负极发生氧化反应:
$$ text{Pb} + text{SO}_4^{2-} rightarrow text{PbSO}_4 + 2e^- $$
正极则发生还原反应:
$$ text{PbO}_2 + 4text{H}^+ + text{SO}_4^{2-} + 2e^- rightarrow text{PbSO}_4 + 2text{H}_2text{O} $$
总反应式可表示为:
$$ text{Pb} + text{PbO}_2 + 2text{H}_2text{SO}_4 rightarrow 2text{PbSO}_4 + 2text{H}_2text{O} $$
此类电池在工业领域具有重要应用价值,其典型特征包括高循环寿命(可达500次以上)、强电流放电能力及良好的温度适应性。但受限于硫酸电解液的腐蚀性和较低能量密度(约30-40 Wh/kg),近年来逐渐被锂离子电池等新型技术部分替代。权威技术参数可参考《电化学能源系统原理》(Springer出版)第7章关于二次电池体系的论述。
以下是关于酸性电池和碱性电池的详细解释:
酸性电池
碱性电池
特性 | 酸性电池(如铅酸蓄电池) | 碱性电池(如碱性锌锰电池) |
---|---|---|
电解液 | 硫酸溶液 | 氢氧化钾溶液 |
电压 | 单节约2V(铅酸) | 单节约1.5V(锌锰) |
适用温度 | 低温性能差 | 可在-20℃~60℃工作 |
环保性 | 需回收,含铅污染 | 无汞,可随生活垃圾丢弃 |
应用场景 | 汽车启动、储能系统 | 家用电器、遥控器、手电筒 |
如需进一步了解具体电池的化学反应或历史背景,可参考相关网页来源。
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