
【化】 acid-alkali cell
acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【醫】 acidum
alkali; soda
【化】 alkali; base
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
酸堿電池(Acid-Alkali Battery)是一種基于酸堿電解質體系的電化學儲能裝置,其核心原理通過氧化還原反應實現化學能與電能的相互轉換。該電池通常由正極、負極及酸堿混合電解液構成,例如鉛酸電池采用硫酸溶液作為電解液,正極材料為二氧化鉛(PbO₂),負極材料為海綿狀鉛(Pb)。
從電化學反應機制分析,放電過程中負極發生氧化反應:
$$ text{Pb} + text{SO}_4^{2-} rightarrow text{PbSO}_4 + 2e^- $$
正極則發生還原反應:
$$ text{PbO}_2 + 4text{H}^+ + text{SO}_4^{2-} + 2e^- rightarrow text{PbSO}_4 + 2text{H}_2text{O} $$
總反應式可表示為:
$$ text{Pb} + text{PbO}_2 + 2text{H}_2text{SO}_4 rightarrow 2text{PbSO}_4 + 2text{H}_2text{O} $$
此類電池在工業領域具有重要應用價值,其典型特征包括高循環壽命(可達500次以上)、強電流放電能力及良好的溫度適應性。但受限于硫酸電解液的腐蝕性和較低能量密度(約30-40 Wh/kg),近年來逐漸被锂離子電池等新型技術部分替代。權威技術參數可參考《電化學能源系統原理》(Springer出版)第7章關于二次電池體系的論述。
以下是關于酸性電池和堿性電池的詳細解釋:
酸性電池
堿性電池
特性 | 酸性電池(如鉛酸蓄電池) | 堿性電池(如堿性鋅錳電池) |
---|---|---|
電解液 | 硫酸溶液 | 氫氧化鉀溶液 |
電壓 | 單節約2V(鉛酸) | 單節約1.5V(鋅錳) |
適用溫度 | 低溫性能差 | 可在-20℃~60℃工作 |
環保性 | 需回收,含鉛污染 | 無汞,可隨生活垃圾丢棄 |
應用場景 | 汽車啟動、儲能系統 | 家用電器、遙控器、手電筒 |
如需進一步了解具體電池的化學反應或曆史背景,可參考相關網頁來源。
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