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2、锂电池
锂是自然界电池最轻的金属元素，同时它又具有最低 的电负性（-3.045V）。所以选择适当的正极与之匹配， 可以获得较高的电动势，具有最高的比能量，所谓比 能量，即单位重量电极物质所能放出的能量。 由于锂遇水会发生剧烈反应，所以应选用非水电解质 溶液。日本三洋公司首先推出Li/MnO2电池。其电极反 应如下：
银锌钮扣电池
钮扣式电池中常见的为银锌电池。银锌电
池体积小、重量轻，可大电流放电，放电电
压平稳，工作电压是1.6伏，广泛应用于对体 积和重量有严格要求的场合，但价格昂贵。
蓄电池
蓄电池也称二次电池，是指放电后能充电复原继续使
用的化学电池。
(1) 铅蓄电池 由金属铅板(负极)和紧附着二氧化铅的 铅板(正极)浸入30％（密度为1.2—1.3 g/cm3）的硫酸水 溶液所组成。铅蓄电池充电后电压可达2.2伏；放电后 电压下降，当电压降至l.25伏时(这时溶液密度为1.05
叔丁基醚[CH3—O—C(CH3)3 ，又名MTBE ]作为高辛
烷值组分。目前，我国使用的车用汽油标号就是按照 汽油的辛烷值大小划分的，例如90号汽油表示该汽油
的辛烷值不低于90。
二、理想的新能源——氢能
氢能是经人类加工生产出来的二次能源，它 具有以下优点：原料来源丰富(水)，取之不尽， 用之不竭；燃烧热值高，1千克H2燃烧可以放出 近12万千焦热量，相当于燃烧3千克汽油；无污 染，不产生有毒有害气体。因此，氢能源是理 想的新能源。 发展新能源，首先，需要解决如何廉价大量制 备氢气的问题，其次，要解决储存问题。
反应结束Li+进入MnO2晶格中。
锂电池的优异性能是：比能量高，使用温度 范围广，放电电压平坦。以固体电解质制成 的锂电池，体积小，无电解液渗漏，电压随 放电时间下降缓慢，电池寿命长，特别适用 于心脏起搏器的电源。主要缺点是：但在短 路或某些重负荷下，有发生爆炸的可能性。
3、燃料电池
所谓燃料电池，是通过电化学过程将反应物（燃料） 中的化学能直接转化成电能的电池装置。 燃料电池的基本组成是电极、电解质、燃料和氧化剂。 工作时，燃料和氧化剂不间断地分别输送到电池的两个 电极上，确保电池连续稳定工作。
第六章 化学与能源
能源 是指一切能量比较集中的含能体 (如煤炭、天然气 等)和能量过程(如风、潮汐)。
能源按其来源大致分为三类：太阳能及其转化物,如太阳 直接辅射能、煤、石油、天然气等化石燃料，以及太阳 能转化来的生物能、水能、风能、海洋能等；地球本身 的能量，如地热能、核能；天体对地球的引力能，如潮 汐能。能源按利用方式可分为两种：直接从自然界获得 的不改变其形态的—次能源和经人类加工生产出来的二 次能源。一次能源按能否再生又可分为：可再生能源， 如太阳能、风能；经过亿万年形成且短期内 不可再生能 源的能源，如化石燃科、核能等。从对环境的影响来看， 化石燃料等为污染能源，水能、风能等则为清洁能源。
图6-5 氢-氧燃料电池的工作原理
图6-6 氢-氧燃料电池的反应过程
燃料电池适用于航空事业，一则燃料电池有很高的比 能量，可降低向太空的发射费用。二则燃料电池的产 物是水，经处理后可供宇航员饮用，更可减少携带重 量。
；/ 成都除甲醛公司 ；
表6-1 氢镍电池的电极反应及对应的标准电位
氢镍电池的电极反应及对应的标准电位（续）
氢镍电池的的突出优点是循环寿命长，1977年起在地球 同步轨道条件下寿命超过10年。此外，它承受过充电 和过放电的能力很强。但其成本较高，电池放电速度 较大，以及有爆炸的可能性。尽管如此，氢镍电池的 前景十分乐观，最终将在航天领域内全面取代镉镍电
g/cm3 ) 不能再使用，必须充电。铅蓄电池用于汽车、
小型电动机车作为启动电源，用于实验室作为常用电 源，还广泛用于飞机、汽车、拖拉机、坦克的照明光
源。
铅蓄电池 的电极反应
碱式镍镉蓄电池
银锌电池
发展中的新型电池
1、氢镍电池 氢镍电池是新型的蓄电池，其正极为氧化镍，负极为 氢电极（其内部气体压力可达4MP）。它的工作状态 可划分为3种：正常工作状态、过充电状态和过放电状 态。
石油—工业的粮食 石油的形成：石油是由古代动、植物遗体在地 壳内部高温、高压条件下经过非常复杂的化学 变化而形成的各种烷烃、环烷烃和芳烃组成的 混合物。石油所含的基本元素是碳和氢(达97 ％—98％)，同时含少量硫、氧、氮等元素。 石油（原油）经过分馏可得到系列产品，如溶 剂油、汽油、柴油、润滑油等。
研究新的合理的制氢方法是一项一劳永逸地解 决能源问题的研究课题，理想的氢能源如图所示。
图6-2 理想的氢能源示意图
三、化学电池
化学电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，分 为原电池和蓄电池。
原电池 原电池通常由正极、负极、电解液以及容器和 隔膜等组成，它可表示为：负极/Байду номын сангаас解液/正极 。
图6-3 原电池示意图
煤的气化：是把煤中的有机物转化为可燃件气体的过 程。煤与有限的空气和水蒸气反应，得到—种气态混 合物，称之为半煤气：
如果将煤在高温时与水蒸气反应即可制很水煤气，这 种气体的燃烧热比半水煤气高1倍。
煤的液化：是把煤转化成液体燃料的过程。煤与液态 烃在化学组成上的差别在于煤的氢碳原子比(即H/C)低 (一般石油烃的H/C约为1．8)。为使煤液化，需要加氢。
氢气，并于 2000 年 2 月初完成中试实验。利用含
碳水化合物的有机废水通过生物发酵制氢，使人 类找到了一种新的可再生的洁净能源。
氢的储存方法 大量储存氢一般有两种方法。一种方法是高 压下液化为液氢。但在常压下，氢气必须降温 至-252度才能变成液体，这种方法成本高，而 且储存液氢要有极好的绝热设备—托瓦瓶。液 氢易逸散渗漏，会酿成严重火灾和爆炸事故。 另一种方法是用某些金属或合金来储存氢。氢 有一个奇持的性质，它会与某些过渡金属(如 钯等)或合金形成金属氢化物，如1体积胶状佬 (Rh)能吸收2900体积氢气。当温度升高或体系 氢压降低时，它们就放出氢。利用储氢材料储 氢具有储存量高、可逆、安全等优点。
目前世界上已开发和正在研究的方法有：电解 法(电解水或食盐水)；用煤、天然气、轻质油与 高压水蒸气反应的热化学法；阳光催化分解法； 生物法等。
光分解水制氢的研究中已找到一些催化刘， 如钙和联吡啶形成的配合物。它吸收的阳光正 好近似于水分解成氢和氧所需的能量。另外， 二氧化钛和某些含钙的化合物也是较适用的催 化剂。 有人大胆设想用城市垃圾和污水来制取氢气 ，主要原理是：
干电池
1800年伏打首先制成了伏打电池。1836年英国化学 家发明了古典原电池。1865年法国化学家勒克朗斯发 明了第—个干电池，现代的干电池不过是其改进。
锌锰干电池结构图
碱性干电池 (2) 碱性干电池 用氢氧化钾代替氯化锌和氯化铵作电解 质，在这种电池里，电解质为碱溶液，有良好的导电性 能，比糊状的氯化铵溶液导电速度快得多；锌皮改为锌 粉，反应的面积要比锌皮大得多，因此可做到连续大容 量放电；外壳另有做成封闭型的铁皮，以防电解液渗漏。
图6-1 原油加工示意图
汽油和汽油的标号
辛烷值常用来衡量汽油的抗震程度，把抗震性较好的 异辛烷(2，2，4一三甲基戊烷)的辛烷值定为l00，爆震 性极强的正庚烷的辛烷值定为零，把汽油的抗震性和 这两种烃的不同比例的混合物进行比较，就可以得到
该汽油的相对辛烷值。为了提高汽油的辛烷值，过去
广泛使用的一种入法是在汽油中添加少量抗震剂—四 乙基铅；现在为了提高汽油的辛烷值，一般采用甲基
日本东京大学的科学家在氩和氦的气流中，将
陶瓷 CNF 加热至 300 度，然后用注射针头向 CNF 注水制得氢。由于水解后CNF又回到非活化状态， 所以CNF能反复使用。在每一次反应中，平均每 克CNF可产生2至3厘米3H2。
我国在世界上首次完成生物制氢中试实验。哈
尔滨建筑大学的学者利用细茵从污水中分解收集
煞得意无比,又让婴尔头骨扑向了化元子の脑袋,要将化元子彻底整死,没心情再和他们玩了.-壹-本-读-小-说-"怎么回事..."可是下壹秒,他の脸便楞住了,他发现婴尔头骨不受自己控制了."那是谁!"他依稀看到了壹个人影の出现,那个人竟然就在虚空中缓缓の上升,来到了九个婴尔头骨の 面前."这,这是谁..."洪煞被惊得无以复加,此人正是根汉,只见他缓缓の上升,壹步壹步の走上天空,这完全就是高阶修士の实力,难道这是壹个高阶修行者?"叶,叶前辈..."化元子和朝元子都看到了这壹幕,因为根汉已经站到了他们の面前,而九个婴尔头骨就在根汉の面前,丝毫不会动了."什 么..."洪煞听到了那两个老家伙对根汉の称呼,心中莫名の壹惊,心想难道他们陆家还请来了壹个绝世高手?壹直隐藏在背后?"你们且休息壹下吧..."根汉飘在半空中,右手壹挥,这两人突然就感觉好多了,嘴里好像滴进了什么东西,紧接着他们便感觉自己の体内,好像有壹汪清泉,开始滋养着 他们の身子."这...""仙人..."两师兄弟对视了壹眼,皆从对方の眼中看到了惊骇之色,根汉の修为难道达到了这种地步了吗,仅仅是壹丝意念就可以令他们重生吗?要知道他们四肢都已经这样了呢,根汉の修为,远远の超过了他们の想像,之前还以为根汉是那些隐世大族の弟子,现在看来根汉 比他们先祖还要牛笔很多呀."你到底是什么人!""敢管咱洪煞の事情,你不想活了吗!"都到了这种地步了,洪煞心有不甘,不想就这样退走.而且根汉之前也没有现身,如果真の是有本事の话,为何要等陆震他们受了这样重の伤才出现呢,这家伙可能是壹只纸老虎.至于他为何能飘在半空中,不依 靠飞船,可能是有别の高科技手段吧."去!"他再壹次试着驱动九只婴尔头骨,扑向根汉,可是却还是那样子,婴尔头骨缩在半空中,动弹不得,根本就无法进行攻击."原本此事咱不想管の..."根汉无奈の摇了摇头,上前壹步,九只婴尔头骨飞到了他の面前,虽
