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堿氯電池英文解釋翻譯、堿氯電池的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【機】 alkali-chlorine cell

分詞翻譯:

堿的英語翻譯:

alkali; soda
【化】 alkali; base

氯的英語翻譯:

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

電池的英語翻譯:

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

專業解析

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:

  1. 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。

  2. 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}^-

    $$

  3. 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。

網絡擴展解釋

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:


一、基本結構與化學原理

  1. 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。

  2. 充放電反應

    • 放電過程:堿金屬(如Na)釋放電子生成Na⁺,Cl₂獲得電子生成Cl⁻,形成NaCl。
      反應式:$$ 2text{Na} + text{Cl}_2 rightarrow 2text{NaCl} $$
    • 充電過程:通過外部電流迫使NaCl分解,重新釋放Cl₂并還原金屬鈉。

二、技術突破與關鍵設計

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:

  1. 多孔碳電極
    采用納米級多孔碳材料作為正極載體,其孔隙結構可吸附氯氣分子,防止其逸散或副反應發生。這種設計類似于“氯氣海綿”,顯著提高了反應穩定性。
  2. 電解質優化
    通過調整氯鹽濃度和電解液成分,降低氯氣的腐蝕性,延長循環壽命。

三、性能特點與優勢

  1. 高能量密度
    理論容量可達锂離子電池的6倍,因鈉/锂與氯的氧化還原反應釋放更多電子。
  2. 潛在可充性
    早期版本僅能單次使用,而新型設計通過穩定氯氣實現了數百次循環充放電。
  3. 成本優勢
    鈉、氯資源豐富,比依賴钴、鎳的锂離子電池更具經濟性。

四、挑戰與前景

當前技術仍處于實驗室階段,主要障礙包括:

分類

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