干电池中含有哪些物质
电池的组成：干电池、充电电池的组成成分：锌皮（铁皮）、
碳棒、汞、硫酸化物、铜帽；蓄电池以铅的化合物为主。举例：1
号废旧锌锰电池的组成，重量70克左右，其中碳棒5.2克，锌皮
7.0克，锰粉25克，铜帽0.5克，其他32克。
电池的种类：专家介绍，电池通常分为普通干电池、可充电电
池和铅酸蓄电池三大类。在这三类电池中，有害物质主要是普通干
电池中的汞、镉镍电池中的镉和铅酸蓄电池中的铅。电池主要有一
次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通
锌锰电池和碱电池，一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池，其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。
电池主要含铁、锌、锰等，此外还含有微量的汞。
过量的锰蓄积于体内引起神经性功能障碍，早期表现为综合性功能
紊乱。较重者出现两腿发沉，语言单调，表情呆板，感情冷漠，常
伴有精神症状。
锌锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮膜粘膜有刺激作用。当在
水中浓度超过10-50毫史/升时有致癌危险，可能引起化学性肺炎。铅：铅主要作用于神经系统、活血系统、消化系统和肝、肾等器官
能抑制血红蛋白的合成代谢过程，还能直接作用于成熟红细胞，对
婴幼儿影响甚大，它将导致儿童体格发育迟缓，慢性铅中毒可导致
儿童的智力低下。
镍镍粉溶解于血液，参加体内循环，有较强的毒性，能损害
中枢神经，引起血管变异，严重者导致癌症。
汞它在这些重金属污染物中是最值得一提的，这种重金属，
对人类的危害，确实不浅，长期以来，我国在生产干电池时，要加
入一种有毒的物质——汞或汞的化合物，我国的碱性干电池中的汞
的含量达到1-5%,中性干电池为0.025%,全国每年用于生产干电池的
汞具有明显的神经毒性,此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响，1953年，发生在日本九州岛的震惊世界的水俣病事件，给人类
敲响了汞污染的警钟。
汞的挥发温度低，是一种毒性较大的重金属。很多地方的土
壤中也含有微量的汞，汞矿所在地土壤的背景值较高。在汞矿开采、提炼、含汞产品加工过程中，如密闭措施不够完备，释放到空气中
的汞（蒸气）对操作人员健康影响很大。此外，汞法烧碱、汞法醋
酸、汞法聚氯烯、汞法炼金、高汞铅锌矿采选等行业排放大量的含
汞废水。有的企业一年就向下游排放十几吨汞。日本的水俣病就是
化工企业几十年向一条河流排放大量含汞废水，下游水系中汞逐渐
累积造成的。正因为如此，发达国家比较早地开始研发无汞工艺和
无汞产品。从用汞大户开始，逐步削减汞的消耗量。目前，发达国
家淘汰了汞法烧碱、汞法醋酸、汞法聚氯乙烯等耗汞工艺，汞的消
耗量已经很低。
电池中虽然含有汞，但由于是添加剂，其含量很少。即便是高
汞电池，含汞量一般也在电池重量的千分之一以内。国内电池行业
全年用汞量（十几吨）大体上与一个汞法聚氯乙烯、汞法炼金、高
汞铅锌矿采选的一个企年排放废水中的含汞量相当。此外，由于电
池消费区域大，含汞废电池进入生活垃圾处理系统以后，对环境的
影响比前述化工企业排放含汞废水所造成的影响要小得多，客观上
不可能造成水俣病之类的损害。国内外均无废电池造成严重污染的
报道或科研资料。日本福冈大学作了连续15年的研究，表明含汞电
池随生活垃圾填埋是可以的。国内一些媒体有关废电池污染的报道
只有结论，缺乏科学实验基础，对群众造成了误导。当然，含汞废
电池毕竟对环境有负面影响（哪怕是轻微的）。因此，发达国家较
早就控制电池中的含汞量，提倡开发有利于环境保护的安全电池系
列产品，禁止生产汞含量大于电池重量0.025％的电池。20世纪90
年代初主要发达国家都实现了电池的无汞化（含汞量0.0001％以下）。
对于普通的废旧干电池，可以随其他普通的生活垃圾一样处理；对于有害物质含量不超标的废电池国家将不再鼓励集中收集。
由于生产工艺的改进，原来含有危害人体健康的重金属汞、
镉等的干电池已经很少见，取而代之的是汞含量较低的碱性电池。
我们现在用的干电池基本都是碱性电池，市面上存在的含汞、镉较
多的电池多是个体加工厂非法生产的.
原电池的形成条件 是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电 流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能 转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。 定义 在高中阶段来说，原电池是将化学能直接转化为电能的一种装置。其原理也是通 过化学反应（在正负极发生不同的氧化还原反应）使闭合电路中产生电子流，从 而产生电流的。其中在正极发生还原反应，负极发生氧化反应。概述 原电池是将化学能转变成电能的装置。所以，根据定义，普通的干电池、燃料电 池都可以称为原电池。 组成原电池的基本条件： 1．将两种活 泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极，即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2．用导线连接后插入电解质 溶液中，形成闭合回路。3．要发生自发的氧化还原反应。 原电池工. .. 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还 原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在 负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发 生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移 动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序 的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原 电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反 应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属 或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定 的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原 反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提：总反应为自发的氧化还原反应
普通锌锰干电池 11．普通干电池中装有MnO2和其它物质，MnO2的作用是（）。 A．和正极作用把碳氧化为CO2B．把正极附近生成的H2氧化成水 C．电池中发生化学反应的催化剂D．和负极作用，将锌变成锌离子 12．干电池的负极反应为：Zn－2e－＝Zn2+，现以它为电源电解32.4g34％的KNO3溶液，一段时间后测得溶液的质量分数为36％，问这段时间内，干电池中消耗的Zn 的物质的量为（）。 A．0.05mol B．0.1mol C．0.2mol D．0.3mol 49．锌锰干电池在放电时，电池总反应方程式可以表示为： Zn+2MnO2+2NH4+＝Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O 在此电池放电时，正极（碳棒）上发生反应的物质是（）。 A．Zn B．碳棒C．MnO2和NH4+D．Zn2+和NH4+ 49．解析：干电池放电时，正极得到电子发生还原反应。答案：C 13．某干电池的电极分别为碳棒（上面由铜帽）和锌（皮），以糊状NH4Cl和ZnCl2做为电解质（其中加入MnO2吸收H2，ZnCl2吸收NH3），电极反应可简化为：Zn－2e－＝Zn2+，2NH4++2e－＝2NH3+H2。根据以上所述判断下列结论正确的是（）。 A．Zn为正极，碳为负极B．工作时电子由碳极经外电路流向Zn极 C．Zn为负极，碳为正极D．长时间使用内装糊状物可能流出，腐蚀用电器14．常用的锌锰干电池在放电时总反应可表为：Zn（s）+2MnO2（s）+2NH4+＝Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O，放电时正极区发生反应的物质或微粒是（）。 A．Zn B．MnO2和NH4+C．MnO2D．Zn2+和NH3 23．（6分）手电筒中使用的干电池一般是普通锌锰干电池， 其结构如右图所示。在放电时的总反应可表示为： Zn+2MnO2+2NH4+＝Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O 试回答下列问题： （1）该电池的正极是____________。 （2）写出该电池的极反应式： 负极反应式：______________________________； 正极反应式：______________________________。 23．（1）碳棒 （2）Zn－2e－＝Zn2+ 2MnO2+2NH4++2e－＝Mn2O3+2NH3+H2O（每空2分，共6分） 20．小刚为了解生活中常见的锌锰干电池，做了以下探究． 他打开一节废电池，观察到如下现象：○1黑色碳棒完好无损；○2电极周 围充满黑色粉末；○3里面有少量无色晶体；○4金属外壳明显破损．
原电池正负极判断的方法 ①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 ④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。 ⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。 ⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。 ⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。 原电池： 1.定义：将化学能转化为电能的装置。 2.工作原理： 以铜-锌原电池为例 （1）装置图：
（2）原理图： 3.实质：化学能转化为电能。 4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。 5.电极反应： 负极：失去电子；氧化反应；流出电子 正极：得到电子；氧化反应；流入电子 原电池中的电荷流动: 在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。
一、原电池的原理 1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例 ①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路 2.原电池正负极的确定 ①活拨性较强的金属作负极，活拨性弱的金属或非金属作正极。 ②负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应 ③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极 ④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极，阴离子会移向负极区。 Cu-Zn原电池：负极: Zn-2e=Zn2+ 正极：2H+ +2e=H2↑总反应：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑ 氢氧燃料电池，分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下： 碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极：O2+4e-+2 H2O=4OH- 酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+ 正极：O2+4e-+4H+=2 H2O 总反应都是：2H2+ O2=2 H2O 二、电解池的原理 1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例 ①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源
1．据组成原电池的两极材料判断 一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。 例如：锌、铜和稀H 2SO 4 构成的原电池中，由于锌比铜活泼，所以锌为负极，铜为正 极。但是，要特别注意电解质溶液对正负极的影响。如： 镁、铝和稀H 2SO 4 形成的原电池：由于镁和铝在稀H 2 SO 4 中镁失电子能力要强，所以 镁为负极，铝为正极。而在镁、铝和稀H 2SO 4 、NaOH溶液形成的原电池：由于电解质溶液 为NaOH溶液，铝要溶解而镁不溶解，所以铝为负极，镁为正极。 2．据电流方向或电子流动方向判断 电流是由正极流向负极，电子是由负极流向正极。 3．据电解质溶液里离子的定向移动方向判断 在原电池的电解质溶液里，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 4．据两极发生的反应判断 原电池的负极总是失去电子发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。 5．根据电极产生的现象判断 （1）据电极质量的变化判断 原电池工作一段时间后，若某电极的质量增加，说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电，该电极活泼性较弱为正极。反之，若某电极的质量减小，说明该极金属溶解，该电极活泼性较强为负极。例如： （2 原电池工作时，若某电极上有气泡产生，是因为该电极上有H 2 析出，说明该极为正极，活泼性较弱。 （3）据电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，若某电极附近溶液的pH增大了，说明该电极活泼性较弱为正极。
6．据原电池反应方程式判断 原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。在原电池反应方程式中，先判断出氧化剂和还原剂，则总是还原剂（氧化剂）失（得）电子为负（正）极。例如：某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，从离子方程式中我们可以看出铜失去电子被氧化成为正二价的铜离子，所以铜为负极。 7．据与原电池相连的用电器判断 与原电池相连的不同的用电器，会产生不同的现象，根据用电器所产生的现象可判断原电池的正负极。 （1）若连有电流表，则可根据电流表指针的偏转方向判断原电池的正负极.（2）若连接电解池，则可根据电解池两极上固体质量的变化、气体的产生、附近溶液颜色的变化、溶液中有色带电粒子的移动趋势等判断原电池的正负极。
一、普通锌锰干电池 化学电池分不可充电（一次性电池）与可充电（二次性电池）两种，锌锰干电池是一次性电池中使用历史最长、产量最大、价格最低的品种，使用最为普遍。 目前干电池已经在世界范围内统一了规格尺寸，按国际电工委员会IEC标准和我国GBT112- 86标准，主要有R20、R14、R6和R03几种，其它几种国内外电池的标称方法的等效代换举例如表12-1所示。根据生产工艺和所用原材料的差异，普通干电池分成糊式（又称S 型）、高容量型(C型)和高功率型(P型)。 糊式电池历史最长，目前国内外均已不多见，这种电池性能最差，只适合于中，小电流间歇放电时使用，主要用于晶体管收音机、手电筒、电子钟、计算器等。它有两个致命的缺点：一是容量小，高电压维持时间短，无论用在何种电器中，有效使用时间都比较短；二是容易发生漏液，无论在大电流连续使用时，还是在小电流使用及本身质量不好自放电时，都可能发生漏液的情况，从而腐蚀损坏用电器具，所以S型电池用毕最好立即从器具中取出。目前5号7号型电池使用糊式的已很少见，但由于生产成本低，还有1号、2号的产品供应。 为了更有效地利用电池内的空间，用一层特殊的纸代替原来浆糊层，构成了纸板型电池。电池的电解质仍采用糊式电池所用的氯化铵。由于纸层比浆糊层薄，电池正极材料的充电填量有所增加，所以提高了电池的容量，构成了高容量(C型)电池。对于小型电池，如5号电池，容量约可提高1/2倍。这种电池在大电流放电时使用，性能不佳，
而且同样有漏液的可能。因此仅适于用S型电池的场合，但比S型电池的使用寿命长。我国绝大多数电池厂已完成了纸板化电池技术的改造，在产量上这种电池已占有绝对优势。 近年来消耗电流大和连续使用的电器产品越来越多，如单放机、闪光灯等等，使用上述S型、c型电池巳难满足需要，比如，用S型或c型电池供电的照相机闪光灯，在闪光十余次后，充电时间就变得很长了，使用极为不便。为了适应这种大电流放电器具的需要，又开发出了高功率P型电池。它与C型电池比较，虽然容量没有增加，但电解质用氯化锌代替了原来的氯化铵，在大电流使用情况下，可以充分释放电能，输出功率大，连续使用性能蜒，特别适合于中、高耗电的电器产品。一般来说，二节质量合格的5号高功率电池，用于目前流行的自动卷片照相机中，其中一部分照片使用闪光灯拍摄时，大约可以持续拍完1卷(36张)胶卷；用于单放机中，可以收听2-4盘60分钟的录音磁带，比S型和c型电池使用时间约提高1-2倍，虽然售价稍高于S型和C型电池，却带来很大方便，避免反复更换电池。P 型电池用于原来S型和C型电池的场合，虽然使用寿命并不能改善，但由于高电压放电持续时间长，可使手电筒照明度高、电子钟走时准确的时间长，半导体收音机和单放机持续放音时间长，放音宏亮。另外，最重要的一点是，高功率电池在防漏液方面采取了许多可靠的新措施，保证了电池在用尽时，不渗漏液体。高功率电池的生产技术要求高于S型和C型电池，目前国内能生产高功率电池的厂家不多，主要有苏州的汇南牌、上海的天鹅脾、北京天坛牌、杭州的长命牌和河
原电池正负极判断和电极反应式的书写 一、原电池正负极的判断 1、发生失电子氧化反应的电极为负极，发生得电子还原反应的电极为正极。 2、依据外电路中电子的流向：电子流出的电极为负极，电子流入的电极为正极。 3、依据内电路电解质溶液中离子的移向：阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。 4、依据反应现象判断：通常负极会逐渐溶解，正极有气体产生或固体析出。 5、原电池的正负极判断不仅要看两极活性的相对强弱，还要看电解质的种类。 一、原电池电极反应式的书写 方法：第一步准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。第二步根据溶液中离子参加反应情况确定电极反应；第三步将电极反应相加得总反应式。 ⑴负极 ①若负极材料本身被氧化，电极反应式有两种情况：一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液反应，此时的电极反应式可表示为M-ne-=M n+;另一种情况是生成的阳离子与电解质溶液反应，此时的电极反应要将两个反应叠加在一起。 例题1、写出镁铝为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池的电极反应和总反应 正极：负极： 总反应： 2、镁铝为电极，氢氧化钠溶液为电解质溶液构成的原电池 正极：负极： 总反应： 3、铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中 正极：负极： 总反应： 4、铁片和铜片同时插入硫酸铜溶液中 正极：负极： 总反应： ②若负极材料本身不参加反应，如燃料电池，在书负极反应时要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液的反应叠加在一起书写。 例5、飞船上使用的电池是氢氧燃料电池。如图，两电极均由多孔性碳（或铂）组成。通入气体在电极表面放电，总反应式为2H2+O2=2H2O。按要求写出电极方程式 酸性介质中： 正极：负极： 碱性介质中： 正极：负极： 中性介质中：
考点 原电池中正负极的判断 1.（2019全国Ⅰ卷）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 阴极区， 氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+ 2H ++2MV + C. 正极区，固氮酶催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 2.（2019全国Ⅲ卷）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D ?Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D ?Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。电池反 应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)???→←???放充电电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高 B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH ?(aq)?e ?NiOOH(s)+H 2O(l) C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH ?(aq)?2e ? ZnO(s)+H 2O(l) D. 放电过程中OH ?通过隔膜从负极区移向正极区 3．（2018课标Ⅲ）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）。下列说法正确的是
A. 放电时，多孔碳材料电极为负极 B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C. 充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D. 充电时，电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－ 2 x ）O 2 4．（2016课标Ⅱ）Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A ．负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=Ag C ．电池放电时Cl -由正极向负极迁移 D ．负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例) 2．原电池电极的判断
碱性锌锰干电池以氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质的锌锰电池，是中性锌锰电池的改良型。使用电解二氧化锰作正极活性物质，与导电石墨粉等材料混和后压成环状， 锌粉作负极活性物质，与电解液和凝胶剂混和制成膏状。它是普通干电池的升级换代的 高性能电池产品。 目录 碱性锌锰干电池的结构 碱性锌锰干电池的原理 碱性锌锰干电池的性能 碱性锌锰干电池对隔膜的要求 碱性锌锰干电池的特点 碱性锌锰干电池的应用 碱性锌锰干电池的选购 碱性锌锰干电池的市场前景 碱性锌锰干电池的选用注意事项 碱性锌锰干电池的结构 1--金属顶帽；2--塑料套简；3--锌膏；4--钢壳；5--金属外套；6--隔膜 7--二氧化锰环；8--锌极集流柱；9--塑料底；10--金属底盖绝缘垫圈 碱性锌锰干电池的原理 正极为阴极反应： MnO2＋H2O＋e→MnO（OH）＋OH－ MnO（OH）在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO（OH）＋H2O＋OH－→Mn（OH）4－ Mn（OH）4－＋e→Mn（OH）42－ 负极为阳极反应： Zn＋2OH－→Zn（OH）2＋2e Zn（OH）2＋2OH－→Zn（OH）42－ 总的电池反应： Zn＋MnO2＋2H2O＋4OH－→Mn（OH）42－＋Zn（OH）42－ 碱性锌锰干电池的性能 碱性锌锰干电池在结构上采用与普通锌锰电池相反的电极结构，增大了正负极间的相对面积，采用高导电性的碱性电解液，正负极采用高能电极材料，所以，碱锰电池的容量和放电时间是同等型号普通电池的3～7倍，低温性能两者差距更大，碱锰电池更耐低温，而且更适合于大电流放电和要求工作电压比较稳定的用电场合。 碱性锌锰干电池对隔膜的要求 1、外观要均匀、平整，无机械杂质 2、有良好的耐化学腐蚀能力 3、有良好的机械强度 4、有良好的电解液吸收能力和保持电解液的能力 5、在电解液中需要有良好的尺寸稳定性 6、具有良好的离子导电能力 7、金属杂质的含量要低 8、规格要求 碱性锌锰干电池的特点 1、开路电压为1.5V； 2、工作温度范围宽在－20℃～60℃之间，适于高寒地区使用； 3、大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右； 4、低温放电性能好。 碱性锌锰干电池的应用 碱性锌锰干电池广泛应用于电剃刀、矿灯、鞋灯、手电筒、闪光产品、蓝牙无线产品、PDA、电子匙、IC卡、数码产品、钟表、机芯、电脑主板、电动工具、音像设备、仪器、仪表、遥控器、防盗器、计算器、玩具及小型电子设备、军用和民用的控制电源。 碱性锌锰干电池的选购 1、选购有“国家免检”、“中国名牌”标志的电池产品和地方名牌电池产品，这些产品质量有保障。 2、根据电器的要求，选择适用的电池类型和规格尺寸，并根据电器耗电的大小和特点，购买适合电器的电池。
专题讲座(三) 判断原电池的正、负极及电极反应式的书写 1．判断原电池的正、负极。 (1)由组成原电池的两极电极材料判断。一般是活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极(注：一定要注意实际情况，如：Mg —Al —NaOH ，Al 才是负极；Al —Cu —浓硝酸，Cu 才是负极)。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应(负失氧)，其正极总是得电子发生还原反应(正得还)。 (5)根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极，电极增重(有金属析出)或有气泡放出的一极为正极(此规则具有相当的局限性，可用于一些非常规的原电池的电极判定，如Al —Cu —稀硫酸，但不适用于目前许多的新型燃料电池的电极的判定)。 学习中常犯的错误是原电池正负极的判断，不一定是较活泼的金属一定作负极，而要看是否发生氧化反应。如：铁、铜和浓硝酸组成的原电池，虽然铁的活泼性比较强，但不能与浓硝酸反应，而铜可以，因此铜作负极，铁作正极。 2．电极反应式的书写。 (1)一般电极反应式的书写。 (2)复杂电极反应式的书写。 复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式 如书写CH 4在酸性燃料电池中
总反应式为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O 正极反应式：2O2＋8H＋＋8e－===4H2O 负极反应式：CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋ (3)注意问题。 ①书写电极方程式时一定要考虑电解质溶液的酸碱性，如氢氧燃料电池，在酸性溶液中，负极反应：H2－2e－===2H＋；在碱性溶液中负极反应为：2H2＋4OH－－4e－===2H2O。 ②原电池中正、负极电极反应式，对于强弱电解质的书写形式，一般要求与离子方程式相同。 (4)题目给定总反应式。 ①分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的原理，写出正、负电极的反应物与产物。 ②在反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。 ③根据质量守恒配平电极反应式。 [练习]____________ ____________________________ 1．一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是( ) A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－ B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l) C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq) D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－ 解析：燃料电池中，负极燃料失电子发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，即负极反应中不可能有氧气参与。 答案：C 2．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( ) A．有O2参加反应的a极为电池的负极 B．b极的电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2O C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
将废旧锌锰干电池“分子料理”为全新干电池 摘要：锌锰干电池作为生活中最常用的一次性电池，使用方便、成本低廉，但 锌锰干电池的回收一直存在效率低、成本高等问题。本文以废旧锌锰干电池为原料，利用酸浸法分解其中的活性材料，再用电化学方法将失活的活性材料重组激活，组装为全新的干电池，实现锌锰干电池的“分子料理”。本文的回收方法效率高、所需设备小，为家用式干电池回收装置提供了一种思路。 关键词：废旧干电池、活性材料、回收、再利用 1. 引言 我国是锌锰干电池的生产与消耗大国，锌锰干电池的生产量世界第一。[1]但我国的锌锰 干电池回收率却非常低，大多数的废旧干电池得不到回收。暴露在外的废旧干电池不仅污染 环境、影响人类健康，也是一种资源浪费。废旧干电池的工业回收方法，主要有人工分选法、干法（高温热解法）、湿法、干湿法共四种方法。[2]这些回收方法都致力于大批量的处理废 旧干电池，以降低成本。使得他们回收的活性材料，比如锌和锰，只能分别运输到加工锌的 车间和加工锰的车间，进行后续加工。 就像“分子料理”将食物分解为分子，再重组为食物，使其获得全新的味道一样。本文将 利用湿法酸浸回收的方法，同时分解干电池中的活性材料，再利用电沉积原理，直接制取全 新的活性材料，“复活”废旧干电池的活性材料锌锰。做到了先分解废旧干电池再重组为新的 干电池，实现锌锰干电池的“分子料理”。 本研究用到的锌锰干电池回收方法，不仅回收效率高、回收纯度高，而且能够在回收的 同时直接制取新的活性材料，用于组装全新的干电池。不仅回收制取过程快捷，而且用作回 收并制取活性材料的设备体积小，可以离开工厂车间，进行小规模、私人化的干电池回收， 有家用干电池回收的应用前景。 本文用稀硫酸溶解拆得的锌锰干电池活性材料，过滤后在溶液中分别将锌和二氧化锰电 沉积在电极上，再在锌和二氧化锰中间夹入浸润氢氧化钾的电池隔膜，封装后即可得到全新 的锌锰干电池。 2. 实验结果与讨论 2.1 酸浸法回收氧化锌与氢氧化氧锰 先用斜口钳剥开废旧锌锰干电池负极附近的金属外皮，取出负极外壳及其附带的碳棒。 再继续用斜口钳一点一点剥开金属外皮，每剥开一点都用牙签将里边黑色的正极活性材料捣 出来收集起来。直到金属外皮被剥开到一半左右，轻轻扯出里边的电池隔膜和负极。用牙签 捣出外壳中剩下的活性材料，再把电池隔膜表面粘着的活性材料刮下来，完成正极活性材料 的收集。 轻轻展开电池隔膜，刮下里边包裹的负极活性材料，完成负极活性材料的收集。 2.2 电化学法沉积二氧化锰和锌
如何确定原电池的正负极 原电池是电化学部分的重点和难点，判断原电池正负极是分析一个原电池反应的基础，两个活动性不同的金属电极，哪种金属作负极，不仅与金属的活泼性有关，还与电解质溶液的酸碱性、电解质的强氧化性等性质有关。 一、正负极由金属本身的活动性决定 例1：关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 解析：图示装置组成的是Zn—Cu原电池，活动性强的金属锌为负极，发生反应：Zn－2e－=Zn2+，铜为正极发生反应：2H++2e－=H2↑，总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑。原电池工作时，电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)，电流方向与电子流向相反。 正确答案：D 二、与电解质溶液的氧化性有关 例2：如图所示由浓H2SO4、Zn、Al组成一个原电池，已知Zn、Al过量。试写出可能的电极反应式，并指出正、负极及电极反应类型。 (1)Al片：_____________、_______________。 (可不填满，也可补充，下同) (2)Zn片：_____________、_______________。 解析：浓H2SO4有强氧化性，Al在浓H2SO4中钝化，所以 开始时，活动性相对弱的Zn与浓H2SO4反应：Zn+2H2SO4 =ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn失去的电子经外线路转移到Al片上，H2SO4分子在Al片上得电子变成H2O 和SO2。随着反应的不断进行，浓H2SO4变成稀H2SO4，此时活动性强的Al与稀H2SO4比Zn发生反应：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，Al失去的电子经外线路转移至Zn片上，稀H2SO4中的H+在Zn片上得电子变成H2逸出。 参考答案：(1)开始时，正极：2H2SO4+2e－=SO2↑+2H2O+SO42－(还原反应)；后来，负极：2Al－6e－=2Al3++3H2↑(氧化反应)
原电池是高中化学的一个难点，又极易与电解池混淆，尤其是对原电池的电极反应书写学生总是感觉难。因此，老师在复习这部分知识时要善于对知识点和方法进行归纳总结，使学生在理解原电池基本原理的基础上，归纳原电池的基本形式，掌握每一类原电池电极反应的书写方法与技巧，就能有效突破这一难关。 一，正确理解和记忆原电池原理是书写电极反应式的前提。 1、用图象清析原电池的原理。 原电池的基本原理可以用下图清析直观的列示：正负极的判断、正负极发生的反应类型、内电路（电解质溶液中）阴阳离子的移动方向、外电路中电子的流向及电流方向等。 2、用“口诀”归纳记忆原理 显然，要正确理解原电池的基本原理，就要准确把握原电池中“自发进行的氧化还原反应、原电池正负极的确定、外电路电子的流向、内电路（电解质溶液）中阴阳离子的移动方向”等基本要素。为了让学生能理解和记住上述基本要素，我用“口诀”概括上述基本原理，读起来既上口又易记，用起来便得心应手了。“口诀”为：“原电池有反应，正极负极反应定；失升氧是负极，与之对立为正极；外电路有电流，依靠电子负正游；内电路阳离子，移向正极靠电子；阴离子平电荷，移向负极不会错。” 其中“原电池有反应”是指原电池有自发进行的氧化还原反应发生，是将化学能转化为电能的装置；“正极负极反应定”是指原电池正负极的确定要依据所发生的氧化还原反应来定。“失升氧是负极，与之对立为正极”是原电池正负极的正确判断方法，而不能简单的记为“相对活泼的金属为负极，而相对不活泼的金属或非金属为正极”，再给学生例举以下两个原电池让学生加深理解正负极的确定。
“内电路阳离子，移向正极靠电子”意思是正极上有带负电的电子，从而能吸引阳离子向正极移动；其余几句不言而喻，就不再解释了。 二，归纳原电池的基本形式，由浅入深，各个击破电极反应式的书写。 正确书写原电池电极反应式的基本方法和技巧是：首先要正确书写原电池中自发进行的总反应，如果是离子反应的就应该书写离子方程式，然后再将反应拆分为氧化反应即为负极反应，还原反应即为正极反应。如果是较为复杂的电极反应如燃料电池电极反应的书写则一般先写总反应和简单的电极反应，然后用总反应减简单的电极反应就可得到复杂的一极电极反应。 根据考试大纲要求学生会书写电极反应的原电池的基本形式有如下几类： 1、金属与酸（H+）、盐(Mn+)构成的原电池 金属与酸（H+）、盐(Mn+)构成的原电池是最基本的一类原电池，也是学生要重点掌握的一类原电池，这类原电池的实质是负极金属失电子被氧化，正极H+、Mn+得电子被还原，可根据原理直接书写。 2、金属与碱反应的非置换反应类型原电池 这类原电池在中学阶段主要是铝和其它金属或非金属碳在氢氧化钠溶液中形成的原电池，其总反应为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，该电池的实质是负极金属铝失电子被氧化为Al3+，然后是Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O,因此负极的电极反应应为：2Al + 8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O；而正极是H2O得电子被还原生成H2，故正极反应为：6 H2O+6e- =6 OH-+3 H2↑。 3、金属的吸氧腐蚀类原电池
酸性与碱性干电池 以二氧化锰为正极，锌为负极，氯化铵水溶液为主电解液的原电池。俗称干电池。在学术界中又称为勒克朗谢电池。用面粉、淀粉等使电解液成为凝胶，不流动，形成隔离层，或 的种类、电解液的组成和pH值等用棉、纸等加以分隔。锌锰电池的开始电压随使用的MnO 2 的不同而异,一般在1.55～1.75V，公称电压为1.5V。最适宜的使用温度为15～30℃。在-20℃以下的低温条件下,普通锌锰电池不能工作。 锌锰电池便于携带，使用方便，品种齐全，工艺稳定，原料丰富，价格低廉，因而长期保持化学电源产品的主要地位并能持续发展。但是它的比能量低，工作电压稳定性差，尤其在大电流密度放电时更为明显。 锌锰电池用途十分广泛，可作为电话机、信号装置、仪器仪表等所需的直流电源，以及照明、收音机、录放音机、电动玩具、计算器、助听器等日常用电器具的电源。 分类锌锰电池有多种分类方法。 ①按组合方式分：有单体电池、组合电池和复式电池 3类。单体电池按形状又可分为圆筒形、方形和扁平形 3种。根据不同的使用要求，由若干只相同型号的单体电池通过串联或并联组合在一起的称为组合电池。如层叠电池就是一种扁平形单体电池串联组成的组合电池。由两种不同型号的单体电池组合而成的，称为复式电池。各国对于锌锰电池型号的表示方法不尽相同, 其中使用比较普遍的是国际电工委员会第35技术委员会(IEC/TC35)所规定的表示方法。中国采用此法。其要点是：用字母“R”、“S”和“F”分别表示圆筒形、方形和扁平型单体电池；字母后面的阿拉伯数字表示电池的型号，每一型号代表了规定的外形尺寸；组合电池以字母前所置的数字表示串联电池的个数，并联电池的个数置于单体电池型号之后，并用短线分开。如：S4、6F22、3R20-4。复式电池的型号，一般用其所包含的组合电池来表示。 ②按结构分：采用面粉、淀粉和电解液形成的凝胶作为正负极间的隔离层的，称为糊式电池；采用浆层纸为隔离层的称为纸板电池；采用高分子薄膜材料为隔离层的称为薄膜电池。 ③按电解液的成分分：电解液以氯化铵为主体的称为氯化铵型（或铵型）电池；以高浓度氯化锌为主体的称为氯化锌型（或锌型）电池。 ④按电池的放电性能分：有普通品 (S)、高电荷量(C)和高功率(P)3种类型。分别置于电池型号的后面,以示区别。如R6P表示R6高功率电池。 原材料有以下几种。 ①二氧化锰：俗称锰粉。是正极的活性物质，直接参加电化学反应，是决定电池电荷量的主要材料。根据其制备方法可以分为天然二氧化锰、化学二氧化锰和电解二氧化锰。其中电解二氧化锰的电化学活性最高，化学二氧化锰次之。 ②石墨：正极原料之一。有显晶型(俗称鳞片状)和隐晶型(俗称土状)两种。石墨不参加电化学反应，有良好的导电性，具有吸附性和粘着性。掺入电芯中可以提高电芯的导电性。它粘着在多孔锰粉的周围吸收一定量的电液，使电芯保持一定的水分，可充分提高锰粉的利用率。
高中化学复习知识点：原电池正负极判断 一、单选题 1．应用太阳能光伏发电技术，是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是（） A．风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源 B．推广可再生能源有利于经济可持续发展 C．如图是太阳能光伏电池原理图，图中A极为正极 D．光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化为电能 2．a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b 相连时，电流由a经导线流向b，c、d相连时，电子由d到c；a、c相连时，a极上产生大量气泡，b、d相连时，H+移向d极，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>b>d D．b>d>c>a 3．锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确 ．．．的是 A．金属锂作负极，发生氧化反应 B．Li+通过有机电解质向水溶液处移动 C．正极的电极反应：O2+4e—==2O2— D．电池总反应：4Li+O2+2H2O==4LiOH 4．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。有关该电池的说法正确的是( )
A ．反应CH 4＋H 2O 3H 2＋CO ，每消耗1 molCH 4转移12 mol 电子 B ．电极B 上发生的电极反应：O 2＋2CO 2＋4e －＝2CO 32－ C ．电池工作时，CO 32－向电极B 移动 D ．电极A 上H 2参与的电极反应：H 2＋2OH －－2e －＝2H 2O 5．人造地球卫星上使用的一种高能电池（银锌蓄电池），其电池的电极反应式为：Zn+2OH --2e -=ZnO+H 2O ，Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -。据此判断氧化银是（ ） A ．负极，被氧化 B ．正极，被还原 C ．负极，被还原 D ．正极，被氧化 6．把A 、B 、C 、D 四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若A 、B 相连时，A 为负极；C 、D 相连时，D 上产生大量气泡；A 、C 相连时，电流由C 经导线流向A ；B 、D 相连时，电子由D 经导线流向B ，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ） A ．A>B>C>D B ．A > C >D>B C ．C>A>B>D D ．B>A>C>D 7．镍-镉(Ni-Cd)可充电电池的总反应为()()()222222充电 放电Cd OH Ni OH Cd NiO OH H O +++?，由此可知，该电池的负极材料是 ( ) A ．Cd B ．()2Ni OH C ．()Cd OH D ．()2Ni OH 8．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag ＋Cl 2＝2AgCl 。下列说法正确的是 A ．正极反应为AgCl ＋e －＝Ag ＋Cl － B ．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C ．若用NaCl 溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
原电池正负极判断的方法 河北省宣化县第一中学栾春武 在中学化学中判断原电池的正负极一般有如下几种方法： 一、由组成原电池的两极材料判断 一般来说，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生了反应，失去了电子，因此铝为负极，镁则为正极。再如铝、铜和氢氧化钠溶液构成的原电池中，铝为负极；而若把氢氧化钠溶液换为浓硝酸，则铜为负极。 二、根据外电路电流的方向或电子的流向判断 在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。 三、根据内电路离子的移动方向判断 在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 四、根据原电池两极发生的化学反应判断 原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总的化学方程式中化合价的升降来判断。 五、根据电极质量的变化判断 原电池工作后若某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。 六、根据电极上产生的气体判断 原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢气的反应，一说明该电极为正极，活动性较弱。 七、根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。 例题分析 Cu + Zn2+，那么该原电池的正确组合为：【例题1】某原电池发生的总的离子方程式为：Zn + Cu2+ === 解析：原电池的电极反应不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。该题考查了原电池的组成，一般来说活泼金属为负极，且能与电解质溶液自发地发生氧化还原反应。 答案：C、D 【例题2】某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下表：
原创性声明 本人声明，所呈交的毕业论文是本人在导师指导下完成的研究开发的成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容。如参考他人或集体的科研成果，均在论文中以明确的方式说明。 本人的毕业论文若有不实或抄袭，愿意承担一切相关的后果和责任。 目录
摘要 文章介绍了碱性锌锰电池的发展现状及应用，通过特点、结构、工作原理、综合阐述了碱性锌锰电池的研究现状，存在的问题和应用。 关键词碱锰电池正负极材料发展趋势 第一章绪论 锌锰电池发展至今经历了漫长的演变，早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料，将它压入多孔陶瓷的圆筒体中，并插上一根炭棒集流器作正极，用一根锌棒部分插入溶液中作负极，电解液是用20%的氯化铵水溶液，电池的容器是用玻璃瓶，做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵，氯化锌，石膏和水合成的糊状物，并将锌片作成圆筒形作电池的容器，同时用石蜡封口，从而做成原电池的雏形。此后不久，又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂，是锌锰电池的便携性大大提高，为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。 1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。1870年前后采用了汞齐化锌阳极，以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理，以防止炭棒爬液，减轻对金属集流体的腐蚀。 做正极，KOH或NaOH做电解液，在早在100多年前就有人提出过用锌做负极，MnO 2 漫长的研究过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极，降低 的填放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点；二是采用反极结构，提高MnO 2 充量，使正负极容量相匹配；三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO，解决锌在碱液中的腐蚀；四是密封结构和密封材料的改进，解决爬碱现象。 直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池。它以锌粉为负极，电解二氧化锰为正极，电解液采用NaOH或KOH，使电池性能成倍的提高。它不仅容量高，还适合于大电流连续放电。还具备优良的低温性能，储存性能和防漏性能。 但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量，当时电池的用汞量非常大，用汞量在2%~6%，八十年代末随着人们环保意识的加强，掀起了无汞碱锰电池的研究热潮，寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al，Bi，In，Pb)成为主要的研究方向。到九十年代中旬，无汞碱锰电池进入市场。 同时，从60年代开始，对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的研究，经过30多年的研究已取得突破性的进展，但由于其放电深度浅，循环寿命短，还未能实现商品化。
汞在碱性锌锰电池中的作用 碱性电池的负极活件物质是金属锌，由其提供电子，产生电流。锌皮或锌箔在碱液中，但其比表面较小,含电解液性能差,低温和重负荷下使用极易钝化。而锌粉具有足够大的比表面,在碱性电液中也不易钝化。而使用汞齐锌对电极性能有很大的作用，它能提高锌的析氢过电位，并使电池的防漏性能提高。同时碱性电池的锌粉必须严格控制重金属杂质,尤其是铁,因为铁不易汞齐，从而控制杂质含量。汞由于其高毒性及污染性现在都在寻求其合适的替代物，包括各种氧化物、氢氧化物或金属盐等无机物以及聚乙烯氧化物，聚乙二醇类，芳烃类多元醇等各种有机物。我们可以从他的反应式中来加以了解碳极： 2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H2 +）H2 + 2MnO2 = 2MnO(OH) （“+）”指将两个反应加在一起） 锌极： Zn － 2e- = Zn2+ 总反应： Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = 2MnO(OH) + 2NH3 + Zn2+ 从反应式看出：加MnO2是因为碳极上NH4+ 离子获得电子产生H2，妨碍碳棒与NH4+ 的接触，使电池的内阻增大，即产生“极化作用”。添加MnO2就能与H2反应生成MnO(OH)。这样就能消除电极
上氢气的集积现象，使电池畅通。所以MnO2起到消除极化的作用，叫做去极剂。 此外，普通碱性干电池也是用锌和MnO2或HgO做反应物，但在KOH碱性条件下工作。例如汞电池是最早应用的微型电池，有Zn（负极）和HgO（正极）组成，电解质为KOH浓溶液，电极反应为负极： Zn(s) + 2OH- —— ZnO(s) + H2O + 2e- 正极： HgO(s) + H2O + 2e- —— Hg(l) + 2OH- 总反应： Zn(s) + HgO(s) ——ZnO(s) + Hg (l) 电动势为1.35V，特点是在有效使用期内电势稳定。另有一种氧化银电池由Zn和Ag2O组成，电解质为碱性溶液，电动势为1.5V。 无机物可以在电池液中加入In2O3或In(OH)3至于有机类含聚氧乙烯基的较为被重视，这种基团表面活性剂在水中不电离，化工不受酸碱影响而且成本低，能够改善电池放电性能。