应用电化学习题及答案

对于碱性Ni/Cd电池的成流反应,电池放电时负极镉被氧化生成氢氧化镉;在正极上羟基氢氧化镍接受了由负极经外电路流过来的电子,被还原为氢氧化镍。集电器分别为Cd和羟基氢氧化镍。电解液为相对密度为~的KOH溶液。 (5)氢镍蓄电池

解:氢镍电池的负极可采用混合稀土贮氢合金(如LaNiHx,x=6)或钛-镍合金(MHx),正极采用碱性Ni/Cd电池中Ni电极技术,并加以改进。电池表达式为:

该电池以KOH溶液作为电解液。 (6)氢—氧燃料电池

低温碱性氢上氧燃料电池。负极是用Ni粉和Pt、Pd烧结而成,或用镍的化物Ni2B制作,正极是有效面积很大的银,高浓度KOH为电解质,采用石棉或钛酸钾作隔膜。其电极反应为 负极反应:H2+2OH一

2H2O+2e—

2OH—

正极反应:1/2O2十H2O+2e— 电池反应:H2+1/2O2

H2O

电动势,工作电压,工作温度353~363K,此电池已用于航天飞机上。

11.下表为从电池在不同放电电流下的放电数据记录(电池质量50g) (1)绘出两放电电流下的放电曲线(E/V-Q/mA·h·g-1)。

(2)解释为什么相同初终放电电压而不同放电电流下电池容量不尽一样 i=15mA E/V t/min i=40mA

解:(1)绘出两放电电流下的放电曲线(E/V-Q/mA·h·g-1)。

E/V i=15mA t/min Q 0 60 120 240 330 600 660 700 740 E/V t/min 0 0 60 45 120 90 240 180 330 240 600 270 660 310 700 740 3.532.5E/V21.510.500100200300400500Q/mA·h·g-1600700800i=40mAi=15mA图1两放电电流下电池的放电曲线放电倍数=额定容量(A?h)放电电流(A) 30 表为碱性锌-锰电池的开路电压(OCV)和放置时间的关系,放置10个月后电池存量下降

了10%,(1)试汁算平均自放电速率,并绘出OCV-放置时间曲线;(2)试说明引发该电池A放电的主要原因。 OCV/V t/d

解:(1)电池自放电的大小一般用单位时间内电池容量减少的百分数来表示。

每天平均自放电速率=10%C/300d=%C/d 并绘出OCV-放置时间曲线如下图。

(2)引发该电池A放电的主要原因为:锌在与碱溶液接触时的热力学不稳定性,导致锌负极在碱性电解液中的溶解及水中的H+离子还原为氢气而导致自放电。

0 60 120 180 240 300 1.541.521.501.481.461.441.421.401.381.361.34050100150t/d图12题. 开路电压对放置时间曲线

OCV/V20025030035013.对于嵌入反应:

xLi?V3O8?LixV3O8[电解液为1mol?L?1 LiClO+PC:DME(1:1)]

4

(1)试将该反应设计成二次电池并写出相应的电极反应。

(2)试根据嵌入的锂离子的量x,计算电池的理论容量。 (3) 试简述研究该二次电池性能的一般方法。 解:(1) Li/V3O8成二次电池表达式为

(?)Li1mol?L?1LiClO4?PC:DME(1:1)V3O8(?)

负极反应:: xLi正极反应: xLi??xLi??xe

?V3O8?xe?LixV3O8

放电充电垐电池充放电反应为:xLi?V3O8噲(2) 设x垎?垐?LixV3O8

?1

mzF1000?2?26.8C??? A·h·kg

M6.9

>>鐏炴洖绱戦崗銊︽瀮<<
12@gma联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)