鉅大LARGE | 點擊量:2476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是過氧化銀(Ag2O2),負極板的活性物質是鋅,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,正極板的活性物質變為銀,負極板則變為氫氧化鋅[Zn(OH)2]。
放電時,在負極鋅與電解液中的氫氧根離子化合,生成氫氧化鋅,并放出兩個電子,其化學反應式為:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
在正極,化學反應分兩個階段進行。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,其化學反應式為:
Ag2O2+H2O+2e→Ag2O+OH-
當放電進行到一定程度時,轉入第二階段,氧化銀又獲得電子,并與水化合,生成銀和氫氧根離子,其化學反應式為:
Ag2O+H2O+2e→2Ag+OH-
與此同時,生成的銀還會與過氧化銀進行如下反應:
2Ag+Ag2O2→2Ag2O
綜合以上4個反應式,得到放電時的化學反應式如下:
Ag2O2+2Zn+2H2O→2Ag+2Zn(OH)2
從上述化學反應過程可知,在放電時負極板上的鋅被氧化,生成氫氧化鋅,同時消耗掉氫氧根離子;正極板上的過氧化銀被還原,先生成氧化銀,繼而生成銀,同時消耗掉水,并出現氫氧根離子;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,但水則參與化學反應,不斷被極板吸收,氫氧化鉀的濃度越來越大。
銀鋅蓄電池的化學反應也是可逆的,故充、放電的化學反應式為:
Ag2O2+2Zn+2H2O2Ag+2Zn(OH)2
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