鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2457次 | 2021年03月18日
銀鋅蓄電池的工作原理是怎么樣的?
銀鋅蓄電池的工作原理
銀鋅蓄電池在充好電后,其正極板的活性物質(zhì)是過氧化銀(Ag2O2),負(fù)極板的活性物質(zhì)是鋅,電解液是以氫氧化鉀為主,并配以鋅酸鹽的飽和水溶液。放完電后,正極板的活性物質(zhì)變?yōu)殂y,負(fù)極板則變?yōu)闅溲趸\[Zn(OH)2]。
放電時(shí),在負(fù)極鋅與電解液中的氫氧根離子化合,生成氫氧化鋅,并放出兩個(gè)電子,其化學(xué)反應(yīng)式為:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
在正極,化學(xué)反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段,過氧化銀獲得電子并與水化合,生成氧化銀(Ag2O)和氫氧根離子,其化學(xué)反應(yīng)式為:
Ag2O2+H2O+2e→Ag2O+OH-
當(dāng)放電進(jìn)行到一定程度時(shí),轉(zhuǎn)入第二階段,氧化銀又獲得電子,并與水化合,生成銀和氫氧根離子,其化學(xué)反應(yīng)式為:
Ag2O+H2O+2e→2Ag+OH-
與此同時(shí),生成的銀還會(huì)與過氧化銀進(jìn)行如下反應(yīng):
2Ag+Ag2O2→2Ag2O
綜合以上4個(gè)反應(yīng)式,得到放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)式如下:
Ag2O2+2Zn+2H2O→2Ag+2Zn(OH)2
從上述化學(xué)反應(yīng)過程可知,在放電時(shí)負(fù)極板上的鋅被氧化,生成氫氧化鋅,同時(shí)消耗掉氫氧根離子;正極板上的過氧化銀被還原,先生成氧化銀,繼而生成銀,同時(shí)消耗掉水,并出現(xiàn)氫氧根離子;電解液中的氫氧化鉀并無消耗掉,離子鉀和離子氫氧根僅是在兩極間起輸送電能的用途,但水則參與化學(xué)反應(yīng),不斷被極板吸收,氫氧化鉀的濃度越來越大。
銀鋅蓄電池的化學(xué)反應(yīng)也是可逆的,故充、放電的化學(xué)反應(yīng)式為:
Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag+2Zn(OH)2