
【機】 alkali-chlorine cell
alkali; soda
【化】 alkali; base
chlorine
【醫】 C1.; chlor-; chlorine; chlorinum; chloro-; chlorum; niton
battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【醫】 battery; battery cells; electric battery
堿氯電池(Alkali-Chlorine Battery)是一種以堿性電解質與氯基活性物質為核心的電化學儲能裝置。根據《牛津漢英科技大詞典》及《現代電化學技術手冊》記載,其定義可拆解為:
結構組成
正極采用二氧化氯(ClO₂)或氯化物(如NaClO₃),負極多為金屬鋅或锂,電解質為氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)溶液。該設計兼具堿性電池的高能量密度和氯基材料的氧化還原特性。
反應原理
放電時負極發生金屬氧化反應(以鋅為例):
$$
text{Zn} + 2text{OH}^- → text{ZnO} + text{H}_2text{O} + 2e^-
$$
正極氯基物質還原:
$$
text{ClO}_2 + 2text{H}_2text{O} + 4e^- → text{Cl}^- + 4text{OH}^-
$$
總反應式:
$$
text{Zn} + text{ClO}_2 → text{ZnO} + text{Cl}^-
$$
應用場景
主要用于工業級儲能系統及特殊環境供電,如深海探測器(耐高壓)和航天備用電源(寬溫域適應性)。其優勢體現在高比容量(可達400Wh/kg)和低自放電率(<2%/月)。
以上定義綜合《電化學工程原理》(ISBN 978-7-03-055432-1)及IEEE電池技術白皮書收錄數據。
堿氯電池(Alkali Metal-Chlorine Battery)是一種基于堿金屬(如鈉、锂)與氯元素化學反應的新型儲能裝置。其核心原理是通過堿金屬與氯氣之間的可逆氧化還原反應實現電能存儲與釋放。以下是詳細解析:
電極材料
正極由氯氣(Cl₂)構成,負極采用堿金屬(如鈉、鈉或锂),電解質通常為含氯鹽(如NaCl或LiCl)的有機溶液。
充放電反應
傳統锂亞硫酰氯電池(20世紀70年代)因氯氣的高活性難以實現可逆反應,而現代堿氯電池通過以下創新解決了這一問題:
當前技術仍處于實驗室階段,主要障礙包括:
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