
【机】 alkali-chlorine cell
alkali; soda
【化】 alkali; base
chlorine
【医】 C1.; chlor-; chlorine; chlorinum; chloro-; chlorum; niton
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery
碱氯电池(Alkali-Chlorine Battery)是一种以碱性电解质与氯基活性物质为核心的电化学储能装置。根据《牛津汉英科技大词典》及《现代电化学技术手册》记载,其定义可拆解为:
结构组成
正极采用二氧化氯(ClO₂)或氯化物(如NaClO₃),负极多为金属锌或锂,电解质为氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)溶液。该设计兼具碱性电池的高能量密度和氯基材料的氧化还原特性。
反应原理
放电时负极发生金属氧化反应(以锌为例):
$$
text{Zn} + 2text{OH}^- → text{ZnO} + text{H}_2text{O} + 2e^-
$$
正极氯基物质还原:
$$
text{ClO}_2 + 2text{H}_2text{O} + 4e^- → text{Cl}^- + 4text{OH}^-
$$
总反应式:
$$
text{Zn} + text{ClO}_2 → text{ZnO} + text{Cl}^-
$$
应用场景
主要用于工业级储能系统及特殊环境供电,如深海探测器(耐高压)和航天备用电源(宽温域适应性)。其优势体现在高比容量(可达400Wh/kg)和低自放电率(<2%/月)。
以上定义综合《电化学工程原理》(ISBN 978-7-03-055432-1)及IEEE电池技术白皮书收录数据。
碱氯电池(Alkali Metal-Chlorine Battery)是一种基于碱金属(如钠、锂)与氯元素化学反应的新型储能装置。其核心原理是通过碱金属与氯气之间的可逆氧化还原反应实现电能存储与释放。以下是详细解析:
电极材料
正极由氯气(Cl₂)构成,负极采用碱金属(如钠、钠或锂),电解质通常为含氯盐(如NaCl或LiCl)的有机溶液。
充放电反应
传统锂亚硫酰氯电池(20世纪70年代)因氯气的高活性难以实现可逆反应,而现代碱氯电池通过以下创新解决了这一问题:
当前技术仍处于实验室阶段,主要障碍包括:
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