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碱氯电池英文解释翻译、碱氯电池的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【机】 alkali-chlorine cell

分词翻译:

碱的英语翻译:

alkali; soda
【化】 alkali; base

氯的英语翻译:

chlorine
【医】 C1.; chlor-; chlorine; chlorinum; chloro-; chlorum; niton

电池的英语翻译:

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery

专业解析

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:

  1. 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。

  2. 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}^-

    $$

  3. 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。

网络扩展解释

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:


一、基本结构与化学原理

  1. 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。

  2. 充放电反应

    • 放电过程:碱金属(如Na)释放电子生成Na⁺,Cl₂获得电子生成Cl⁻,形成NaCl。
      反应式:$$ 2text{Na} + text{Cl}_2 rightarrow 2text{NaCl} $$
    • 充电过程:通过外部电流迫使NaCl分解,重新释放Cl₂并还原金属钠。

二、技术突破与关键设计

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:

  1. 多孔碳电极
    采用纳米级多孔碳材料作为正极载体,其孔隙结构可吸附氯气分子,防止其逸散或副反应发生。这种设计类似于“氯气海绵”,显著提高了反应稳定性。
  2. 电解质优化
    通过调整氯盐浓度和电解液成分,降低氯气的腐蚀性,延长循环寿命。

三、性能特点与优势

  1. 高能量密度
    理论容量可达锂离子电池的6倍,因钠/锂与氯的氧化还原反应释放更多电子。
  2. 潜在可充性
    早期版本仅能单次使用,而新型设计通过稳定氯气实现了数百次循环充放电。
  3. 成本优势
    钠、氯资源丰富,比依赖钴、镍的锂离子电池更具经济性。

四、挑战与前景

当前技术仍处于实验室阶段,主要障碍包括:

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