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镁在常温下与空气反应的化学方程式1.引言1.1 概述镁是一种常见的金属元素，它具有轻质、高强度和优异的导热性能等优点，因此被广泛应用于航空航天、汽车制造以及电子行业等领域。
然而，镁在常温下与空气中的氧气反应是一种常见的现象，它会导致镁的表面氧化，从而影响其性能和使用寿命。
在常温下，镁与空气中的氧气发生氧化反应，生成镁的氧化物。
这个反应过程涉及到镁金属的电子转移和氧气的还原。
具体地说，镁的表面会与空气中的氧气发生反应，形成一层镁氧化物的薄膜。
这层氧化膜在一定程度上可以保护镁金属内部免受进一步氧化的影响，但也会限制镁金属与外界的接触，从而影响其在实际应用中的效果。
正因为镁与空气反应会导致氧化膜的生成，所以在实际应用中，对于镁的保护和防腐蚀变得尤为重要。
科学家们通过研究镁与空气反应的化学方程式，可以更好地了解这个反应过程，从而找到更有效的方法来保护镁金属。
本文将介绍镁与空气反应的背景，并详细探讨镁与空气反应的化学方程式。
通过对这个方程式的分析，我们可以更深入地理解镁与空气反应的机理，为今后的研究提供更多有价值的参考。
我们希望通过这篇文章，能够加深对镁与空气反应的认识，促进镁金属的应用和开发。
文章结构部分的内容可以是对整篇文章的章节安排进行介绍和说明，包括各个章节的主题和内容概述。
下面是根据给出目录的文章结构部分的一个可能的编写：文章结构本文将按照以下章节进行叙述和探讨，以便给读者提供一个系统和清晰的了解镁在常温下与空气反应的化学方程式的文章：1.引言1.1 概述在本节中，将简要介绍镁在常温下与空气反应的重要性和背景，并概述后续章节的主要内容。
1.2 文章结构本节将给出整篇文章的章节安排，并对各个章节的主题和内容概述进行说明，以帮助读者更好地理解文章的架构和逻辑。
1.3 目的在本节中，将明确本文的目的和意义，以及期望通过本文传达的主要信息和观点。
2.正文2.1 镁与空气反应的背景本节将详细介绍镁与空气反应的背景信息，包括镁的性质、空气成分，以及两者相互作用的一般情况。
2020-2021学年北京高中化学一轮复习《原电池和化学电源》强化训练一、选择题1．各式各样电池的迅速发展是化学对人类的一项重大贡献。
下列有关电池的叙述正确的是( )A．手机上用的锂离子电池可以用KOH溶液作电解液B．锌锰干电池中，锌电极是负极C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极上被还原D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅答案 B2．分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是( )A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极B．②中Mg作正极，正极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑答案 B3．按如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是( )A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋答案 B4．(2020·深圳模拟)如图是课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置。
下列说法错误的是( )A．铜片表面有气泡生成B．装置中存在“化学能→电能→光能”的转换C．如果将硫酸换成柠檬汁，导线中不会有电子流动D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变答案 C5．下列事实不能用原电池原理解释的是( )A．将镁粉、铁粉和食盐一块加到水中迅速反应放热B．铁被钝化处理后不易腐蚀C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快D．镀层破损后，镀锌铁比镀锡铁更耐用答案 B6．下面4种燃料电池的工作原理示意图，其中正极的反应产物为水的是( )答案 C7．(2020·太原模拟)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电。
在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列有关“水”电池在海水中放电时的说法中正确的是( )A．正极反应式为Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物答案 B8．一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是( )A．a电极发生还原反应B．H＋由右室通过质子交换膜进入左室C．b电极上的电极反应式为2NO－3＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2OD．电池工作时，电流由a电极沿导线流向b电极答案 C9．我国对可呼吸的钠——二氧化碳电池的研究取得突破性进展，该电池的总反应式为：4Na＋3CO22Na2CO3＋C，其工作原理如图所示(放电时产生的碳酸钠固体储存于碳纳米管中)。
镁空气电池研究进展镁空气电池（Mg-air battery）是一种新型的高能量密度储能装置，具有很大的应用潜力。
相较于传统的锂离子电池，镁空气电池具有较高的能量密度、较低的成本，且镁是丰富的资源。
近年来，镁空气电池的研究取得了一系列重要进展。
首先，镁空气电池的电极材料方面有了很大的突破。
传统镁空气电池中，阳极使用的是纯镁金属，但纯镁金属易氧化，造成电池反应速度较慢。
研究人员通过在镁金属表面涂覆一层保护层，如锗、锡、镁合金等，可以有效减缓氧化速度，提高电池性能。
此外，阳极的形貌设计也很重要，例如使用纳米结构和多孔结构，可以扩大阳极表面积，提高电极反应活性，增强电池性能。
其次，镁空气电池的气体电阻问题得到了一些解决方案。
由于氧气在电极和电解液之间的传输受到阻碍，镁空气电池的效率受到限制。
为了克服这个问题，研究人员提出了一种电解质中添加氯离子的方法，可以在阳极上形成可溶解的氯化镁薄膜，促进氧气的传输，并减小气体电阻。
另外，镁空气电池的寿命问题也引起了研究人员的关注。
在放电过程中，镁空气电池会生成氧化镁和水，但氧化镁会堵塞电池孔隙，降低电池性能。
为此，研究人员使用了一种可溶解的阳极材料，当电池放电完成后，可以通过加入新的阳极材料来解决堵塞问题，延长电池的使用寿命。
此外，镁空气电池的商业化进展也有所提升。
一些公司和研究机构已经开始开发和推广镁空气电池技术。
例如，永新锂能公司（Energizer）推出了一种镁空气电池，其能量密度达到了3000瓦特时/公斤，已经应用在一些便携设备上。
总之，镁空气电池的研究进展非常迅速，已经取得了一系列重要进展。
虽然仍然存在一些问题需要解决，如电极材料的稳定性、电解液的效率等，但这些问题都有望在不久的将来得到解决。
随着更多的研究和技术进步，镁空气电池有望成为一种高效、廉价、可持续的储能技术，在能源领域发挥重要作用。
文章编号：1009-8119 ( 2018 ) 03 ( 1 ) -0064-04金属空气电池在军民两用领域的应用研究史腾飞李仲铀董姗姗王珊珊(中国船舶工业综合技术经济研究院，北京100081摘要随着新能源技术的不断发展，金属空气电池因其具有容量大、成本低、清洁环保及放电稳定安全等特性而受到了广泛重视。
与传统的燃料电池相比，金属空气电池以氧气作为氧化剂，活性金属作为负极，并通过与 电解液进行反应而产生电能，其原理与干电池类似，是当前新能源电池发展的重要方向之一。
对当前几种前沿金 属空气电池的研究进展及其应用进行了分析与研究。
关键词金属空气电池，军用，民用，应用近年来，随着新能源技术的发展，电力系统越来越多 地被应用于代替传统的能源系统，充电站、电动汽车、电 力推进器系统等已成为当前新能源技术应用的热门方向， 而电源装置则是新能源技术发展的关键。
金属空气电池是 一种新型化学电池，兼具原电池和燃料电池的优点，具有 比功率高、使用年限长、节能环保等优点，并且因原材料 较为丰富而成本较低，是面向21世纪的新型清洁绿色能源 之一。
目前，金属空气电池的主要类型有铝一空气电池、 锌一空气电池、镁一空气电池、埋一空气电池、钠一空气 电池，以及铁一空气电池。
本文将对以上几种金属空气电 池的国内外研究进展及应用情况进行介绍。
1金属空气电池发展情况概述1.1金属空气电池的原理及结构金属空气电池是以金属或金属混合物为电池负极，以 空气中的氧或纯氧作为正极的活性物质，在中性或者碱性 电解液的条件下发生氧化还原反应，在反应中释放电子而 产生电流的装置，如图1所示。
图1金属空气电池放电时的状态在放电时，氧气在正极发生还原反应，方程式如下:O 2+2H 2O +4e -—4OH -相应的负极通常只能以不同金属M 失去电子来进行平衡，反应方程式如下：M ^M "++«e -由于负极所用的金属不同，金属电池的性质有所不 同。
金属空气电池基础知识科普作为在新一代电子产品、电力交通和电能储存中应用前景广阔的能源设备，金属空气电池最突出的优点即其可以将高能量密度的金属负极与具备开放结构的活性空气正极材料相结合。
制作金属空气电池，可选用的原材料比较丰富。
目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、镁空气电池、锌空气电池、锂空气电池等。
这几种类型的金属空气电池有的已经具备大规模量产的条件，有的还停留在实验室阶段，有的已经在电动汽车方面取得良好的应用成果，并即将大规模装载新能源车辆。
从锂离子电池说起——金属空气电池原理我们以锂空气电池为例来看锂离子电池和锂空气电池有何区别。
在锂离子电池中，负极为碳，正极为不同过渡金属氧化物，如钴、锰、铁等。
二者均浸润于溶解有锂盐的电解液中。
充电时，锂离子从正极(阴极)移动到负极(阳极)多孔碳上，嵌入碳材料中，外部电流从负极流到正极(电子从正极移动到负极)，形成闭合回路;放电时，锂离子从负极脱嵌，回归正极，外部电流从正极流向负极(电子从负极移动到正极)。
最终电池的容量大小取决于有多少材料能够容纳锂离子，即由电极的体积与质量决定。
锂离子电池原理当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
此时正极发生的化学反应为：同样道理，当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。
回到正极的锂离子越多，放电容量越高。
我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
此时负极发生的化学反应为：不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极→ 负极→ 正极的运动状态。
如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。
所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。
Vol.53 No.6June,2021第 53 卷 第 6 期2021 年 6 月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi:10.19964/j.issn.1006-4990.2021-0235开放科学(资源服务)标志识码(OSID)异质结构碳材料的金属空气电池应用研究进展郝跃辉，成怀刚,钱阿妞（山西大学资源与环境工程研究所，国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室，山西太原030006）摘 要:金属空气电池在可穿戴电子产品和能源储存领域中具有巨大的应用潜力，然而稳定性差和能量效率低的问题限制其性能的进一步提高。
电化学氧还原反应（ORR ）和氧析岀反应（OER 冤对于金属空气电池的性能起着至关重要的作用。
发展催化活性高、稳定性好的空气电极催化剂是未来的研究趋势。
碳材料因具有导电性优异、结构多 样等优势已被广泛用作金属空气电池的导电骨架支撑材料和电催化材料，成为研究的热点。
对非金属原子掺杂碳材 料、过渡金属及其衍生物掺杂碳材料以及单原子催化剂作为单功能或双功能催化剂的研究进行综述，着重介绍了其在金属空气电池中的应用，对空气电极催化剂存在的问题进行总结，并对未来的发展方向进行展望。
关键词:金属空气电池;碳材料;异质结构;空气电极催化剂中图分类号:TQ131.11 文献标识码:A 文章编号：1006-4990（2021）06-0023-08Research progress of hetero -structured carbon materials formetal-O 2 batteries applicationsHao Yuehui , Cheng Huaigang , Qian Aniu(Institute of R esources and Environmental Engine e r ing , St-at-e Environmental Protection Key Laboratory ofEffcientUtilization Technology of Coal Waste Resources , Shanxi University , Taiyuan 030006, China)Abstract : Metal-O 2 batteries have great potential in the fields of wearable electronic devices and energy storages.However ,poor stability and low energy efficiency limit further improvement in their electrochemical performance.Electrochemical oxy gen reduction reaction ( ORR ) and oxygen evolution reaction ( OER ) play a vital role in the performance of metal-O 2 batteries.The research trend focus on the development of catalysts as electrodes with high catalytic activity and good stability.Carbon materials have been widely used as conductive framework support and electro-catalysts for Metal-O 2 due to their excellent electrical conductivity and diverse structures , which have been become the research hotspot.In this paper , the research of nonmetal heteroatomic doped carbon materials , transition metal and its derivatives doped carbon materials , and single-atom cata lysts as mono-functional or bi-functional catalysts were reviewed.Their application in metal -O 2 batteries were introduced in detail.The existing problems of air-electrode catalyst were summarized , and the future development direction was prospected. Key words : metal-O 2 battery ； carbon materials ； hetero-structures ； catalysts随着能源、医疗和环境等领域对高效且智能的电子产品的需求日益迫切，为这些设备提供能量的 储能器件成为近年来的研究热点。
镁燃料电池的研究进展摘要：镁燃料电池具有高比能量、安全和成本低等特点，在军事和民用方面有良好的应用前景。
综述了各种镁燃料电池系统的工作原理，概括了近年来在镁阳极、阴极电催化剂与结构、电解质添加剂等方面的研究与进展。
关键词：镁燃料电池；镁阳极；阴极；添加剂（1. Meilin chemical factory, Zunyi Guizhou 563003, China; 2. Harbin Institute of Technology, Harbin Heilongjiang 150001, China）Abstract: Magnesium fuel cell has a favorable application potential in military and civilian fields because of its high energy density, safety and low cost. The working mechanisms of several kinds of magnesium fuel cell systems were summarized. In addition, the research progress on magnesium anode, electrocatalyst and structure of cathode, electrolyte additive were also discussed.Key words: magnesium fuel cell; magnesium anode; cathode; additive1 引言镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低、燃料易于贮运、可使用温度范围宽(–20℃~80℃)及污染小等特点[1]。
作为一种高能化学电源，拥有良好的应用前景，因此很多研究学者与单位对其进行了研究。
