锂离子电池电极反应方程式?电解池电极反应方程式
锂电池:
负极:Li-e-═ Li+正极:MnO2+e-═ MnO2-
总反应式:Li+MnO2+═ LiMnO2 10、氢氧燃料电池(38%KOH溶液)
负极:2H2+4OH--4e-═ 2H2O正极:O2+2H2O+4e-═ 4OH-
总反应式:2H2+O2═ 2H2O 11、氢氧燃料电池(98%H***O4溶液)
负极:2H2-4e-═ 4H+正极:O2+4H++4e-═ 2H2O
总反应式:2H2+O2═ 2H2O 12、甲烷燃料电池(碱性电池)
甲烷燃料电池是将金属铂片插入KOH溶液作电极,在两极上分别通甲烷和氧气制得。
负极:CH4+10OH--8e-═ CO32-+7H2O正极:4H2O+2O2+8e-═ 8OH-
总反应式:CH4+2KOH+2O2═ K2CO3+3H2O 13、甲醇燃料电池:是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的
新型手机电池,电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。
负极:2CH3OH+16OH--12e-═ 2CO3 2-+12H2O正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-
总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-═ 2CO3 2-+6H2O 14、熔融盐燃料电池:该电池用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气
与CO2的混合气为正极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高
的发电效率,因而受到重视。
负极:2CO+2CO32--4e-═ 4CO2正极:O2+2CO2+4e-═ 2CO32-
总反应式为:2CO+O2═ 2CO2 15、铝-空气-海水电池:海水标志灯是将金属Al、石墨和灯泡用导线连接好之后投入海水制得。
负极:4Al-12e-═ 4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-
总反应式:4Al+6H2O+3O2═ 4Al(OH)3
知多点:我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。
锂离子电池是建立在RCB 理论的基础上的。锂离子电池的正负极均采用可供锂离子(Li+)自由脱嵌的活性物质,充电时Li+从正极脱嵌通过聚合物电解质到达负极,得到电子后与碳材料结合变为Li×C6,放电时,锂离子自负极析出,通过电解质,到达正极,重新回到层状钴酸锂的骨架中,恢复到充电前的状态。充放电时离子的往返的嵌入、脱嵌正像摇椅一样摇来摇去,故有人又称锂离子电池为“摇椅电池”,又叫RCB电池(英文Rocking Chair Batteries的缩写)。
在用LiCoO2做正极,石墨做负极场合的可充锂二次电池的构造为C∣ES∣LiCoO2(ES:Li+传导性有机电解液)。以上组成的电池的端电压是零伏,但在含有LiBF4,LiPF6等锂离子的支持的非水溶剂中,充电时根据反应LiCoO2+6C→CoO2+LiC6的反应,因正、负极材料的活化蓄了电的二次电池则成为:LiC6∣SE∣CoO2。在这个电池中正极反应、负极反应和全电池反应分别以1-3式表示。
正极反应:CoO2+Li++e→LiCoO2 (1)
负极反应:LiC6→Li++e+6C (2)
全 反 应:CoO2+LiC6→LiCoO2+6C (3)
化学上而言,负极的充电反应是锂和石墨层间化合物(G∣C)生成的嵌入反应(石墨的还原),放电反应是脱嵌反应(氧化)。石墨层间Li嵌入作用的第一阶为Li-GIC化学计量组成LiC6,生成LiC6所必须的电容量372mAh/g称做石墨的理论容量。探索单位体积、单位重量能填充更多的可逆电容量的锂离子的碳材料,就是开发更高能量密度、更高效率的锂二次电池。
Li+MnO2+=LiMnO2
锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
锂动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极是金属锂,正极用MnO2,SOCL2,(CFx)n等。
锂离子电池放电时的电极反应式为 负极反应:C6Li-xe-==C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料) 正极反应:Li(1-x)MO2 + xLi+ + xe- == LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)
锂电池:
负 极:Li -e- == Li+
正 极:MnO2 + e- == MnO2-
总反应:Li + MnO2 == LiMnO2