某品牌電池的 “聚能環(huán)”是利用了什么原理?
1.?燃料電池內(nèi)是否會出現(xiàn)高溫?燃料電池的電極材料是什么?
燃料電池就是把燃料及助燃劑內(nèi)的化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,只要設計合理,它工作過程中應該不會產(chǎn)生高溫。
須知,能量是守恒的。燃料燃燒釋放的化學能=?電能?+?熱能,如果燃料電池工作中產(chǎn)生高溫現(xiàn)象,那么它的發(fā)電量就只能降低,顯然我們不希望這樣,所以電池設計者都會想方設法使盡可能多的化學能轉(zhuǎn)化為電能,減少能量損失。
當然,根據(jù)熱力學第二定律,化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程中,必然會有部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,這通過精準的計算和精巧的設計,可以降到最低。
目前實用性的燃料電池主要是氫氧電池。碳元素呈負價的烴類、醇類等為燃料的電池基本還沒有進入實用階段。
氫氧燃料電池中,關(guān)鍵的組件大概就是電極材料了。
雖然電極材料的詳細組成大都屬于商業(yè)機密,但有一些成分是公開的,這就是鎳、鈀、鉑等VIII族(周期表第10列)金屬材料。
長期的實驗證明,鎳、鈀、鉑等金屬對于H
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、O
2
具有很好的吸附能力,H
2
、O
2
分子在這些金屬表面吸附后,H
2
、O
2
分子內(nèi)原本很牢固的共價鍵會被適當削弱,變得活潑,易于發(fā)生電極反應。
2.?制作水果電池是否一定要用酸的水果?
盡管絕大多數(shù)水果都呈酸性,但理論上講,制作水果電池未必一定要用酸性的水果。因為金屬可以通過發(fā)生吸氧腐蝕的途徑氧化,只要電極材料選擇合理(比如Zn、Cu),一切含電解質(zhì)的水果,都可以用來制造水果電池。
土豆、白菜等不帶有明顯酸味的蔬菜也可以替代水果制作電池。感興趣的同學不妨一試。
3.?某品牌電池的?“聚能環(huán)”是利用了什么原理?
嚴格說,“聚能環(huán)”只是一個商業(yè)概念。
仔細研究可以發(fā)現(xiàn),那只是一個小小的環(huán)狀塑料片,它起的作用就是把電池的正極、負極隔離開來,防止自放電現(xiàn)象的發(fā)生。
如果非得要“講點道理”出來,過去電池里承擔此作用(隔開正負極)的一般是較厚的紙張(牛皮紙),紙具有一定的吸水性,若遇潮濕環(huán)境,正負極之間的絕緣性會略差一點。
更換為塑料片后,絕緣性有所增強可以更好地防止電池的自放電而已。
4. PbSO
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導電嗎?鉛蓄電池放電過程中PbSO
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的形成會不會對電池反應造成不好的影響?
PbSO
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不導電,這是為什么鉛酸電池過度放電(產(chǎn)生較厚的PbSO
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層)時會充不進電的根本原因。所以使用鉛酸電池必須注意這一點,不能讓其一直放電到放不出電。
過去的汽車就常常因熄火后忘記關(guān)閉大燈,結(jié)果導致鉛酸電池損壞?,F(xiàn)在由于電腦技術(shù)引進汽車設計,一般情況下車子熄火后幾分鐘內(nèi)自動斷電,這種情況一般不會發(fā)生了。
對于鉛酸電池而言,開始放電階段也會產(chǎn)生薄層的PbSO
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,導致電極表面電阻有所變大,隨著放電反應的進行,PbSO
4
越來越厚,則電阻越來越大,放電電流逐漸減小。
由于鉛版的總表面積較大,不至于一下子就絕緣斷電?,F(xiàn)在的新型電池都增加了自我保護設計,設置了最低電流保護系統(tǒng),一旦放電電流小于規(guī)定值,系統(tǒng)會指示電池自動斷電,以防充不進電的現(xiàn)象發(fā)生。
5.為什么一次性電池不允許充電?電池能不能充電取決于什么?
化學電池都是靠在兩極發(fā)生氧化還原反應實現(xiàn)放電或者充電的,只要設計得當,一個氧化還原反應進入電池系統(tǒng)后,可以擔當起“充電-放電”功能。
一個電池可以不可以充電,跟電池的設計、制造技術(shù)密切相關(guān)。