下载文档原格式
CdTe 薄膜太阳电池背接触的研究3贺剑雄 郑家贵 李 卫 冯良桓 蔡 伟 蔡亚平张静全 黎 兵 雷 智 武莉莉 王文武(四川大学材料科学与工程学院,成都 610064)(2006年8月31日收到;2007年1月26日收到修改稿) 用近空间升华法制备了CdT e 多晶薄膜,用硝酸2磷酸(NP )混合液对薄膜表面进行了腐蚀.经SE M 观测,腐蚀后的CdT e 薄膜晶界变宽,XRD 测试发现,经NP 腐蚀后,在CdT e 薄膜表面生成了一层高电导的富T e 层.在腐蚀后的CdT e 薄膜上分别制备了Cu ,Cu ΠZnT e :Cu ,ZnT e :Cu ,ZnT e ΠZnT e :Cu 四种背接触层,比较了它们对太阳电池性能的影响.结果表明,用ZnT e ΠZnT e :Cu 复合层作为背接触层的效果较好,获得了面积为015cm 2,转换效率为13138%的CdT e 多晶薄膜太阳电池.关键词:硝磷酸腐蚀,背接触层,CdT e 太阳电池PACC :8160C ,7340L ,7360L3国家高技术研究与发展计划(批准号:2003AA513010),中国高校博士点基金(批准号:20050610024),四川省应用基础项目(批准号:2006J132083)资助的课题.E 2mail :xiaoxiong174@11引言CdT e 多晶薄膜是一种重要的光电材料,光能隙为1145eV ,是公认的理想太阳电池材料[1].在太阳电池制备中,由于CdT e 的自补偿效应而不易高掺杂,它的电子亲和势高,高功函数的金属与p 2CdT e 将形成肖特基势垒.而且,由于表面局部费米能级的钉扎效应,增加了形成低电阻接触的困难[2,3].实验表明,用腐蚀液对CdT e 薄膜进行处理改变表面的化学构成,既能消除因退火而产生的氧化层,又可以形成低电阻接触,是CdT e 太阳电池研制中的关键技术.常用的腐蚀液为溴甲醇(BM )和K 2Cr 2O 7:H 2S O 4(K D )[4—7].Danaher 等人[5]的研究表明,尽管BM 和K D 腐蚀液在CdT e 薄膜表面生成富T e 层,但是这些腐蚀液有一些严重的缺点.用K D 处理的表面形成一层阻碍形成低电阻接触的T eO 2层.用BM 处理的表面,Br 穿过CdT e 薄膜并在CdS ΠCdT e 界面积聚.因此,寻找新的腐蚀溶液和腐蚀工艺成为CdT e 太阳电池研究中的重要课题.我们用硝酸2磷酸(NP )腐蚀液对CdT e 多晶薄膜表面进行了腐蚀,研究了不同时间腐蚀后薄膜结构的变化,并在腐蚀后的CdT e 多晶薄膜上制备了四种不同结构的背接触层,比较了它们对CdT e 太阳电池性能的影响.21实验2111样品的制备 本实验样品的窗口层n 2CdS 用化学水浴法(C BD )在有SnO 2:F 薄膜的玻璃上沉积,吸收层p 2CdT e 薄膜采用我们自己设计的近空间升华系统制备.源与衬底分别用碘钨灯加热,通过调制加热功率来改变与控制它们的温度,沉积过程在氩、氮和空气中进行,真空度为10-1Pa.用高纯氮作为保护气体,样品在CdCl 2蒸气氛围、385℃下热处理20min.热处理后的CdT e 样品用硝酸2磷酸混合溶液进行表面处理.NP 溶液中H NO 3(65%),H 3PO 4(85%)与去离子水的体积比为1∶70∶30,腐蚀时间为60s.用我们自己设计的共蒸发系统沉积Cu ,ZnT e ,ZnT e :Cu ,系统的真空度为10-4Pa ,沉积时两个独立的源被隔板分开,分别加热.两个石英探头分别对ZnT e 和Cu 的沉积速率及累计厚度做同步监控,以控制掺铜浓度及膜的厚度[8].Ni 采用电子束蒸发沉积,沉积Ni 膜时的真空度为(2—3)×10-3Pa.第56卷第9期2007年9月100023290Π2007Π56(09)Π5548206物 理 学 报ACT A PHY SIC A SI NIC AV ol.56,N o.9,September ,2007ν2007Chin.Phys.S oc.2121样品的测试 X 射线衍射测试在辽宁丹东射线集团有限公司生产的DX 21000X 射线衍射仪上进行,使用Cu Kα(λ=01154184nm )辐射测试,扫描范围2θ为10°—90°,扫描速度0106°Πs.薄膜的表面形貌采用H itachi S 2450型扫描电镜(SE M )观测.组分由英国K RA T OS C O 的XS AM800型X 射线光电子能谱(XPS )仪获得,辐射源为Mg 2Kα.光照下太阳电池的输出特性和性能参数是用西安交通大学研制的太阳电池测试仪测试,光源为TG 2X 1000型长弧氙灯,入射光强为100mW Πcm 2.31结果与讨论3111NP 腐蚀CdT e 多晶薄膜311111实验过程及现象在室温下,将样品浸入NP 腐蚀溶液中,5—10s 后在CdT e 多晶薄膜样品的局部表面看到有白色气泡出现,随着腐蚀时间的增加,样品上出现气泡的面积逐渐扩大,20s 后在整个样品表面都观察到气泡.腐蚀中观察到的气泡为反应过程中的副产品.随着反应时间的增加,气泡变大,在整个反应过程中气泡一直覆盖在CdT e 表面,这是由于NP 腐蚀溶液的黏性而引起.CdT e 表面经过NP 腐蚀后颜色由原来的暗灰色变为银灰色,之后颜色不随腐蚀时间而变化.311121腐蚀前后样品的SE M 图谱我们观测了NP 腐蚀对CdT e 多晶薄膜的表面形貌的影响,如图1所示.SE M 图显示出NP 腐蚀液对表面和晶界具有很强的腐蚀效果.腐蚀前,表面是很粗糙,晶粒也比较致密(如图1(a ),(b )).腐蚀后,晶界变宽,而且表面更光滑和具有光泽(如图1(c ),(d )).311131NP 腐蚀液腐蚀样品后的XRD图谱图1 NP 腐蚀CdT e 表面的SE M 图片 (a )NP2(1∶10∶0)腐蚀前;(b )NP1(1∶70∶30)腐蚀前;(c )NP2(1∶10∶0)腐蚀60s ;(d )NP1(1∶70∶30)腐蚀50s图2 不同腐蚀时间XRD 图谱 图2为CdT e 薄膜经不同时间腐蚀后的XRD图.从图中可以看出经过10s 腐蚀后出现了六方结构的T e (101)衍射峰,而且随着腐蚀时间增加,峰值增强.同时,CdT e (220)和(311)峰也随着腐蚀时间的增加而减小.因此,我们认为,经NP 腐蚀液腐蚀的CdT e 薄膜表面有六方结构的T e 产生.T e 的带隙宽度只有0133eV ,这么窄的带隙几乎可以吸收所有波长的太阳光.但是在p 2CdT e 与T e 之间会存在一个反向势垒阻碍电子向前电极的移动,使电子和空穴在此处复合,使T e 层不能与金属电极形成很好的欧姆接触.因此会影响CdT e 太阳电池的性能,从表1看出,NP 腐蚀后直接沉积Ni 电极得到的电池效率很低.3121不同背接触层对器件性能的影响 为了获得低电阻接触,我们用相同的制备条件94559期贺剑雄等:CdT e 薄膜太阳电池背接触的研究制备了CdT e 薄膜,经相同的NP 腐蚀条件和腐蚀时间腐蚀后,分别制备了Cu ,Cu ΠZ nT e :Cu ,Z nT e :Cu ,Z nT e ΠZ nT e :Cu 四种背接触层,比较了各类电池的性能.图4 Cu 薄膜退火前后的XRD图谱图3 沉积Cu 后退火前后的XRD 图谱312111Cu ΠNi 背接触层我们在NP 腐蚀后的CdT e 薄膜表面沉积一层厚度为215nm 的Cu ,在氮气保护190℃下暗场退火40min.为了研究退火后薄膜微结构的变化,我们对图6 退火前Cu的精细谱图图5 沉积Cu 后退火前的XPS 的全谱图沉积Cu 后的样品退火前后组分的变化进行了XRD 测试.图3是样品的XRD 图谱,从图中看出,退火之后出现了Cu 1144T e 的衍射峰,而且T e 的(101)衍射峰有所增强.但是在退火前后都没有Cu 的衍射峰出现,为了理解上述实验事实,我们在载玻片上沉积了一层厚度为40nm 的Cu ,对未退火及经190℃退火的样品进行了XRD 测试,如图4.从图中看出,未退火的Cu 膜是非晶态,经190℃退火后,晶粒长大,并出现少许结晶.我们认为,用共蒸发沉积的Cu 是非晶态,随着温度的升高,Cu 离化为Cu +和Cu ++,并且和T e 结合生成碲铜相,除了生成Cu 1144T e 外,还可能生成CuT e 和Cu 2T e.图5所示为退火前的XPS 全谱图.图6为退火前Cu 的精细谱图.图7所示为退火后剥离15!后的XPS 的全谱图.从全谱上很容易地看到Cu ,T e ,C ,O 元素的存在,但是Cu 元素的峰很弱.T e 元素的峰很强.O 元素可能是由于表面吸附或者T e 氧化引起的.从全谱上可以看到出现了Cd 的峰,但是非常微弱.结合XRD 表明NP 腐蚀后0555物 理 学 报56卷图7 退火后剥离15!后的全谱图有T e 存在.从表1中看出,采用Cu ΠNi 背接触层的CdT e 太阳电池的转换效率及填充因子相比NP 腐蚀后直接沉积Ni 电极的CdT e 太阳电池高,这是因为在经过退火处理后形成了Cu x T e 相.Cu ΠNi 背接触层,实际上是Cu x T e ΠNi 背接触层.Cu x T e 的带隙在111—114eV 之间,Cu x T e 和p 2CdT e 之间只有很小的导带不连续性,形成一个小的势垒.这个很小的势垒对电子的移动阻碍很小,有利于空穴的运动.312121Cu ΠZnT e :Cu 背接触层我们在NP 腐蚀后的CdT e 薄膜表面采用共蒸发法沉积Cu ΠZnT e :Cu 背接触层,并分别在190℃,195℃下退火,然后用电子束蒸发沉积一层Ni 作电极.从表1中看出,用Cu ΠZnT e :Cu ΠNi 结构作背接触层的电池性能有较大幅度提高,我们认为虽然用Cu x T e 背接触可使CdT e 太阳电池的性能得到改善,但是由于在背电极处没有反射电子的势垒,因此有可能会使电子向背电极漂移,在背电极处复合.为此,引入ZnT e :Cu 层后改善了电池的短路电流,从而使转换效率提高.由于ZnT e :Cu 的带隙为2126eV ,使Cu x T e 与背电极之间形成一个势垒,反射向背电极漂移的电子.表1 不同背接触层CdT e 太阳电池的性能参数背接触退火温度Π℃开路电压V OC ΠV短路电流I SC Πm A填充因子FF Π%转换效率ηΠ%Ni 001516115913841413Cu ΠNi 1900170511440557186019001710116405481936Cu ΠZnT e :Cu ΠNi 19501742117345191217ZnT e :Cu ΠNi 19001685118535191140ZnT e ΠZnT e :Cu ΠNi190017161165564101716312131ZnT e :Cu背接触层图8 ZnT e ΠZnT e :Cu 背接触的能带图我们在NP 腐蚀样品后用共蒸发法沉积p +2ZnT e :Cu 背接触层,并在190℃下退火,然后镀Ni.从表1看出,这种背接触层的电池转换效率比Cu ΠNi 高,特别是短路电流密度J SC 有较大提高.我们认为图9 小面积CdT e 电池的I 2V 曲线由于NP 择优腐蚀CdT e 薄膜晶界,并使CdT e 薄膜晶界变宽,而且腐蚀后的富T e 层是孔状结构,温度升高后T e 原子加快向CdT e 多晶薄膜的晶界移动,使15559期贺剑雄等:CdT e 薄膜太阳电池背接触的研究得富T e层的T e原子减少,而剩余的T e又可使CdT e 薄膜的表面电阻降低,从而使电池的串联电阻减小,根据文献[9]可知在ZnT e:Cu多晶薄膜中,Cu的掺杂水平很低,只有极少部分的Cu原子取代Zn原子,大部分Cu原子处于晶界的无定型相中,在退火处理后,这些Cu原子被离化并穿过ZnT e的晶界与T e 生成CuxT e相,最后形成Cu x T eΠZnT e:Cu背接触层,所以电池的性能得到改善.312141ZnT eΠZnT e:Cu背接触层我们在NP腐蚀后,采用共蒸发法沉积了ZnT eΠZnT e:Cu背接触层,并在190℃下退火,从表1中看到,这种结构的太阳电池转换效率最高.我们认为, p2CdT e与p+2ZnT e:Cu的导带产生的势垒可以有效地反射向背电极漂移的电子,从而有效的增加收集效率,特别是长波收集效率,但是p+2ZnT e:Cu与金属背电极也有可能形成反向结,因而它又必须相对地薄,这又使其反射作用降低.并且对光伏器件而言,高势差的突变结可能伴随着更多的界面态,会带来不利的影响.因此,我们在NP腐蚀CdT e薄膜表面生成的富T e层和ZnT e:Cu之间引入不掺杂的p2 ZnT e过渡层,它的引入仍然保持了p2CdT e与ZnT e: Cu之间的势垒高度,只是使原来的111eV的势垒变成了018eV和013eV的两个势垒[10],如图8所示.不掺杂的ZnT e层的引入,一方面有效地反射向背电极漂移的电子,另一方面又将背接触的突变结变为缓变结,减少了p2CdT e与p+2ZnT e:Cu产生的高势差对太阳电池的不利影响,因此可以很好地改善太阳电池的性能.我们用ZnT eΠZnT e:Cu复合层作为背接触层获得了面积为015cm2的CdT e多晶薄膜太阳电池,经天津18所测试,转换效率为13138%,如图9所示.41结论11采用H NO3(65%),H3PO4(85%)与去离子水的体积比为1∶70∶30的硝酸2磷酸(NP)混合溶液对CSS方法制备的CdT e多晶薄膜进行腐蚀,腐蚀时间为60s.腐蚀后,薄膜的晶界变宽,表面变得光滑和有光泽,CdT e薄膜表面有富T e层生成.21制作了Cu,CuΠZnT e:Cu,ZnT e:Cu,ZnT eΠZnT e: Cu四种背接触层,比较了它们对CdT e薄膜太阳电池性能的影响.结果表明,用ZnT eΠZnT e:Cu复合背接触层的电池转换效率最高.获得面积为015cm2,转换效率为13138%的CdT e多晶薄膜太阳电池.本文中由四川大学材料科学与工程学院朱居木教授对样品做了XRD的测试分析,四川大学分析测试中心陈红老师对样品做了XPS测试分析,特此表示诚挚的感谢.[1]Xu Y,Diao H W,Hao H Y,Z eng X B,Liao X B2006Chin.Phys.152397[2]Y ang X W,Zheng J G,Zhang J Q,Feng L H,Cai W,Cai Y P,Li W,Li B,Lei Z,Wu L L2006Acta Phys.Sin.552504(in Chinese)[杨学文、郑家贵、张静全、冯良桓、蔡 伟、蔡亚平、李 卫、黎 兵、雷 智、武莉莉2006物理学报552504][3]X Li,Niles D W,Has oon F S,M ats on R J,Sheldon P1999J.Vac.Sci.Technol.A17805[4]Qin W Z,Zheng J G,Cai W,Feng L H,Cai Y P,Zhang J Q,Li W,Li B,Wu L L,Li Y H,Y ue L,Zheng H J2005Journal o f MaterialsScience and Engineering23256(in Chinese)[覃文治、郑家贵、蔡 伟、冯良桓、蔡亚平、张静全、李 卫、黎 兵、武莉莉、李阳华、岳 磊、郑华靖2005材料科学与工程学报23256] [5]Danaher W J,Ly ons L E,M arychurch M,M orris G C1986Appl.Sur f.Sci.27338[6]B tzner D L,W endt R,R omeo A,Z ogg H,T iwari A N2000ThinSolid Films361463[7]D obs on K evin D,Vis oly2Fisher Iris,H odes G ary,Cahen David2000Solar Energy Materials and Solar Cells62295[8]Li W,Feng L H,Wu L L,Cai Y P,Zhang J Q,Zheng J G,Cai W,LiB,Lei Z,Zhang D M2005Acta Phys.Sin.541879(in Chinese)[李 卫、冯良桓、武莉莉、蔡亚平、张静全、郑家贵、蔡 伟、黎 兵、雷 智、张冬梅2005物理学报541879][9]Zheng J G,Zhang J Q,Cai W,Li B,Cai Y P,Feng L H2001Chinese Journal o f Semiconductor s22171(in Chinese)[郑家贵、张静全、蔡 伟、黎 兵、蔡亚平、冯良桓2001半导体学报22171][10]Feng L H,Cai W,Zheng J G,Cai Y P,Li B,Zhang J Q,Wu L L,Zhu J M,Shao Y2001Acta Energiae Solaris Sinica22403(inChinese)[冯良桓、蔡 伟、郑家贵、蔡亚平、黎 兵、张静全、武莉莉、朱居木、邵 烨2001太阳能学报22403]2555物 理 学 报56卷A study of back contacts of CdTe thin film solar cells 3He Jian 2X iong Zheng Jia 2G ui Li W ei Feng Liang 2Huan Cai W ei Cai Y a 2PingZhang Jing 2Quan Li Bing Lei Zhi Wu Li 2Li W ang W en 2Wu(College o f Materials Science and Engineering ,Sichuan Univer sity ,Chengdu 610064,China )(Received 31August 2006;revised manuscript received 26January 2007)AbstractW e have prepared polycrystalline CdT e thin films by close 2spaced sublimation ,then the film surface was been etched by nitric 2phosphoric acid.A fter etching ,the grain boundaries of CdT e thin films are broadened and it could be seen clearly that the surface became polished and m ore sm ooth ,when observed by scanning electron m icroscope (SE M ).A fter NP etching ,highly conductive T e 2rich layer is formed on the surface of CdT e thin film ,as detected by X 2ray diffraction (XRD ).F our types of back 2contact layers ,including Cu ,Cu ΠZnT e :Cu ,ZnT e :Cu and ZnT e ΠZnT e :Cu were deposited respectively on the etched CdT e thin film ,and the in fluences on the solar cells performance were com pared.Our studies showed that the performance of CdT e solar cells w ith ZnT e ΠZnT e :Cu com plex back 2contact layer was better than those w ith other back 2contact layers ,and the highest conversion efficiency of 13138%has been obtained for CdT e polycrystalline thin film solar cells of 015cm 2size.K eyw ords :nitric 2phosphoric acid etching ,back 2contact layer ,CdT e solar cells PACC :8160C ,7340L ,7360L3Project supported by the National High T echnology Research and Development Program (863program )of China (G rant N o.2003AA513010),theS pecialized Research Fund for the D octoral Program of Higher Education of China (G rant N o.2005060024)and the Application F oundation Program of S ichuan Province of China (G rant N o.2006J132083).E 2mail :xiaoxiong174@35559期贺剑雄等:CdT e 薄膜太阳电池背接触的研究。
电解液中Cu杂质对负极镉压的影响
单亦林;崔建光;周岩
【期刊名称】《蓄电池》
【年(卷),期】2009(46)1
【摘要】在试验电池的电解液中添加不同含量的铜杂质,测量充电后期电池的端电压及负极镉压的变化,以分析铜杂质的含量对负极镉压的影响,为提高整组电池电压的均衡性寻找解决措施.
【总页数】3页(P11-12,32)
【作者】单亦林;崔建光;周岩
【作者单位】淄博蓄电池厂,山东,淄博,255056;淄博蓄电池厂,山东,淄博,255056;淄博蓄电池厂,山东,淄博,255056
【正文语种】中文
【中图分类】TM912.9
【相关文献】
1.电解液中氯化钾杂质对石墨电极性能的影响 [J], 彭琴;张志业;李宣丽;付豪;王辛龙
2.锂离子电池电解液中甲醇杂质对石墨电极性能影响机制的电化学阻抗谱研究 [J], 庄全超;陈作锋;董全峰;姜艳霞;周志有;孙世刚
3.电解液中Cu2+浓度对CuInS2薄膜的影响 [J], 崔艳峰;左少华;江锦春;褚君浩
4.石灰和有机质对不同性质镉污染土壤中镉有效性的影响 [J], 代允超;吕家珑;曹莹
菲;刘克;张瑞龙
5.电解液中Ce对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化层的影响 [J], 王晓军;刘向东;杜月和因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Vol .26高等学校化学学报No .112005年11月 CHE M I CAL JOURNAL OF CH I N ESE UN I V ERSI TI ES 2073～2076锂离子电池电解液中甲醇杂质对石墨电极性能影响机制的电化学阻抗谱研究庄全超1,3,陈作锋1,董全峰1,2,姜艳霞1,周志有1,孙世刚1(1.固体表面物理化学国家重点实验室,厦门大学化学系,厦门361005;2.厦门大学宝龙电池研究所,厦门361005;3.西北核技术研究所,西安710024)摘要 运用电化学阻抗谱和循环伏安法研究了在1mol/L L iPF 62EC /DEC /DMC 电解液中,不同甲醇杂质含量对石墨电极性能的影响及其机制.结果表明,甲醇对石墨电极性能的影响与电解液中甲醇的含量有关;其对石墨电极性能的影响机制为甲醇在210V 左右还原生成的甲氧基锂沉积在石墨电极表面上,形成一层初始SE I 膜,影响了EC 的还原分解成膜过程.关键词 锂离子电池;石墨电极;电解液;甲醇杂质;电化学阻抗谱中图分类号 T M 912.2 文献标识码 A 文章编号 025120790(2005)1122073204收稿日期:2004212229.基金项目:国家“九七三”计划项目(批准号:2002CB211804)资助.联系人简介:孙世刚(1954年出生),男,博士,教授,博士生导师,从事表面电化学、电催化和高能化学电源研究.E 2mail:sgsun@x mu .edu .cn锂离子电池电解液主要由电解质锂盐和有机溶剂组成[1],由于其含有水、氟化氢和醇等微量杂质,对电池的性能产生重要的影响.电解液中水和氟化氢等杂质对石墨电极性能的影响已有研究报道[2～4].蔡惠群等[5]认为,甲醇是造成电池化过程中充电异常的主要杂质之一,并可能影响SE I 膜(固体电解质相界面膜)的性质.Ein 2Eli [6]报道,在单一溶剂DMC (碳酸二甲酯)与六氟磷酸锂组成的电解液中,微量甲醇(体积分数为0105%)的存在将使石墨电极循环性能衰减.但在常用混合溶剂电解液中,甲醇杂质对石墨电极性能的影响及其机制尚未见文献报道.本文通过研究石墨电极首次阴极极化过程中电化学阻抗谱(E I S )的变化,结合循环伏安法(CV )研究了1mol/L L iPF 62EC (碳酸乙烯酯)2DEC (碳酸二乙酯)2DMC (体积比为1∶1∶1)电解液中添加体积分数为015%和011%甲醇时,对石墨电极性能的影响,以期阐明甲醇杂质对石墨电极性能的影响及机制.1 实验部分实验在自制三电极玻璃电解池中完成,金属锂片作为参比和辅助电极,石墨电极由90%的石墨碳纤维(Pet oca,Japan )和10%的P VDF 2HFP (Kynar F LEX 2801,Elf 2at oche m ,US A )粘合剂组成.电解液为1mol/L L iPF 62EC /DEC /DMC (体积比为1∶1∶1)(张家港国泰华荣化工新材料公司);甲醇(分析纯,上海化学试剂总厂)经4A 分子筛干燥、纯化后使用.电化学测试均在电化学工作站(CH I 660B ,上海辰华仪器厂)上完成.循环伏安实验中,电位扫描速度为1mV /s .电化学阻抗实验中频率的测试范围为105～10-2Hz,施加的交流信号振幅为5mV.在进行阻抗测试前,电极在极化电位平衡1h .2 结果与讨论2.1 CV 结果图1为石墨电极在1mol/L L iPF 62EC /DEC /DMC 电解液中的CV 曲线.由图1(A )可以看出,石墨电极在未添加甲醇的电解液中的首次负向电位扫描过程中出现两个还原电流峰,峰Ⅰ出现在015V 左右,显然与EC 还原分解形成SE I 膜有关;峰Ⅱ出现在010V 附近,是与锂离子的嵌入过程相关的峰.在随后的电位循环扫描过程中,锂离子在石墨电极中的嵌脱过程表现出很好的可逆性.从图2(B )和图2(C )中可以看出,在添加了体积分数为015%和011%的甲醇杂质的电解液中的首次负向电位扫描过程中均出现3个还原电流峰,与图1(A )对比可知,还原电流峰Ⅰ′的出现与电解液中的甲醇杂质有关,其峰值在210V 左右,还原电流峰Ⅱ′与Ⅲ′则分别对应于EC 还原分解形成SE I 膜和锂离子的嵌入过程.在进一步循环电位扫描过程中,在添加体积分数为015%甲醇的电解液中,随着循环扫描次数的增加,石墨电极的可逆循环容量不断衰减;而在添加体积分数为011%甲醇的电解液中,锂离子在石墨电极中的嵌脱过程显示出较好的可逆性.F i g .1 Cycli c volt amm ogram s recorded on graph ite electrodes i n 1m ol/L L i PF 62EC ∶D EC ∶DM C(volu m e ra ti o1∶1∶1)electrolyte soluti on s w ith d i fferen t volu m e fracti on s of m ethanolφ(CH 3OH )(%):(A )0;(B )015;(C )011.The potential was scanned fr om OCV(open circuit voltage,～310V vs .L i/L i +)t o 0101V at 1mV /s .2.2 E I S 结果石墨电极在电解液中的E I S (Nyquist 图)通常由三部分组成,即高频区域和中频区域各存在一个半圆,低频区域为一直线.通常认为,E I S 中高频区域的半圆(H igh frequency arc,HF A )与SE I 膜相关,中频区域的半圆(M iddle frequency arc,MF A )与电荷传递电阻和双电层电容有关,低频区域是与W ar 2burg 阻抗相关的斜线(Low frequency straight line,LFS L )[7].图2～图4分别为石墨电极在首次阴极极化过程中215～110,019～014和0130～0101V 的Nyquist 图.在石墨电极首次阴极极化过程中,在未添加、添加体积分数为011%和015%甲醇的电解液中,215V 时都只表现为一条与电荷传递电阻相关的半圆弧,高频区域不存在HF A,说明在石墨电极表面不存在初始SE I 膜.进一步阴极极化过程中,石墨电极在添加体积分数为015%和011%甲醇与未添加甲醇杂质的电解液中的E I S 出现很大的差别.首先在高频区域,在未添加甲醇的电解液中,于019V 时出现HF A ,019～016V 之间SE I 膜阻抗(R SE I )不断增大,016V 以下R SE I 基本保持不变;在添加体积分数为011%甲醇的电解液中,于210V 时出现HF A ,019～015V 之间R SE I 不断增大,015V 以下R SE I 基本保持不变;在添加体积分数为015%甲醇的电解液中,同样在210V 时出现HF A ,但之后R SEI F i g .2 Nyqu ist plots of graph ite electrodes a t 215,210,115and 110V i n 1m ol/L L i PF 62EC /D EC /DM C (va lu m era ti o 1∶1∶1)electrolyte soluti on s for the frequency range of 105—10-2Hz w ith d i fferen t volu m e fra tti on of m ethanolφ(CH 3OH )(%):(A )0,(B )015,(C )011.●: 2.5V;▲: 2.0V;∀: 1.5V;◆: 1.0V.The inset shows the s pectra enlarged over a 105—102Hz frequency range .4702高等学校化学学报 Vol .26 F i g .3 Nyqu ist plots of graph ite electrodes a t 019,018,017,016,015and 014V i n 1m ol/L L i PF 62EC /D EC /DM Celectrolyte soluti on s for the frequency range of 105—10-2Hz w ith d i fferen t volu m e fractti on of m ethanol φ(CH 3OH )(%):(A )0,(B )015,(C )011.■:0.9V;●:0.8;▲:0.7;∀:0.6;◆:0.5;!:0.4.The inset shows the s pectra enlarged over a 105—102Hz frequency range.F i g .4 Nyqu ist plots of graph ite electrodes a t 013,012,011and 0101V i n 1m ol/L L i PF 62EC /D EC /DM C electrolytesoluti on s for the frequency range of 105210-2Hz w ith d i fferen t concen tra ti on s of m ethanolφ(CH 3OH )(%):(A )0,(B )015,(C )011.■:0.3V;●:0.2V;▲:0.1V;∀:0.01V.不断增大.对比CV 的研究结果可知,210V 甲醇杂质在石墨电极上还原,不仅形成了SE I 膜,而且影响了随后SE I 膜的形成过程.其次在中频区域,与高频区域的结果相一致,在未添加甲醇的电解液中,014V 以前电荷传递电阻(R ct )随极化电位的降低而降低,013V 以下,R ct 随极化电位的降低而增大,可能与嵌入石墨电极中的锂之间的相互排斥有关[8];但在添加体积分数为015%和011%甲醇的电解液中,115和110V 时的R ct 值大于210V 时的R ct 值,同样表明,210V 时甲醇杂质在石墨电极上形成了SE I 膜.最后在低频区域,在未添加甲醇的电解液中,019V 出现LFS L,并始终为一条直线;在添加体积分数为011%甲醇的电解液中,115V 时出现LFS L,同样始终为一条直线;但在添加015%甲醇的电解液中,210V 时即出现LFS L,这表明在添加体积分数为015%甲醇的电解液中,甲醇在石墨电极表面上发生的还原反应比在添加011%甲醇的电解液中剧烈,此外,在添加体积分数为015%甲醇的电解液中,LFS L 虽然在110V 以前表现为一条直线,但在019V 以下却表现为一些离散点,证明在添加体积分数为015%甲醇的电解液中对石墨电极实现良好钝化较为困难,且锂离子在石墨电极嵌入过程中的电极/电解液界面不稳定.2.3 电解液中甲醇杂质对石墨电极性能的影响机制根据上述CV 和E I S 的研究结果,我们提出了甲醇对石墨电极性能影响的机制.甲醇与金属锂发生可能的化学反应为CH 3OH +L iCH 3OL i +H 2↑(1)由此推测,在首次阴极极化过程中于210V 左右,石墨电极表面上主要发生了以下电化学反应:CH 3OH +L i ++e CH 3OL i +H 2↑(2)上述反应中生成的甲氧基锂沉积在石墨电极上形成了一层初始SE I 膜.应用红外光谱对在310～115V 之间经过5周电位循环扫描的石墨电极表面进行分析,证实初始SE I 膜表面组分主要为甲氧基锂.随后EC 的还原分解产物沉积在上述初始SE I 膜上,导致在石墨电极表面形成的SE I 膜具有双层结构,即内层由甲氧基锂组成和外层由EC 的还原分解产物组成.这一具有双层结构的SE I 膜显然对石墨电极具有较差的钝化效果,导致成膜过程中EC 的过度分解和石墨电极/电解液界面反应的不稳定性.此外由单一无机盐组分甲氧基锂组成的SE I 膜内层,其粘弹性较差,无法适应锂离子嵌入过程中造成的石墨颗粒体积微小变化,因此在锂离子嵌入过程中会在石墨电极表面SE I 膜上产生一些裂痕,5702 No .11 庄全超等:锂离子电池电解液中甲醇杂质对石墨电极性能影响机制的电化学阻抗谱研究6702高等学校化学学报 Vol.26 导致新的活性面产生和溶剂分子进一步发生反应以修复这些裂痕.这种SE I膜的破坏和修复,不仅导致SE I膜阻抗的进一步增大,也导致锂离子嵌入过程中电极/电解液界面的不稳定性,从而使E I S谱低频区域变得不规律.在添加体积分数为011%甲醇的电解液中,210V时甲醇在石墨电极上还原反应较为微弱,对EC的还原分解成膜过程以及最终SE I膜的性能影响都较小.3 结 论研究结果表明,甲醇对石墨电极性能的影响与电解液中甲醇的含量有关,当甲醇杂质体积分数小于011%时,基本不影响石墨电极的充放电循环可逆性,但大于015%时,则影响十分显著.甲醇在210V左右还原生成的甲氧基锂,沉积在石墨电极表面上形成一层初始SE I膜,这一初始SE I膜的存在,影响了EC的还原分解成膜过程.参 考 文 献[1] ZHENG Hong2He(郑洪河),ZHUO Ke2Lei(卓克垒),WANG J ian2Ji(王键吉)et al..Che m.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2004,25(4):729—732[2] Aurbach D.,Markowsky B.,Schechter A.et al..J.Electr oche m.Soc.[J],1996,143(12):3809—3819[3] Aurbach D.,W eiss man I.,Zaban A.et al..Electr ochi m ica Acta[J],1999,45(7):1135—1140[4] Aurbach D.,Schechter A..Electr ochi m ica Acta[J],2001,46(15):2395—2400[5] CA I Hui2Qun(蔡惠群),J I N M ing2Gang(金明钢),DONG Quan2feng(董全峰)et al..Battery(电池)[J],2003,33(2):129—130[6] Ein2Eli Y..Electr oche mun.[J],2002,4(8):644—648[7] NU2L I Yan2Na(努丽燕娜),WAN Chuan2Yun(万传云),Y AN Man2M ing(严曼明)et al..Che m.J.Chinese Universities(高等学校化学学报)[J],2002,23(7):1375—1378[8] Funabiki A.,I naba M.,Ogum i Z.et al..J.Electr oche m.Soc.[J],1998,145(1):172—178Effects of M ethanol Con t am i n an t i n Electrolyte on Perfor mance of Graph ite Electrodes for L i2i on Ba tter i es Stud i ed viaElectrochem i ca l I m pedance SpectroscopyZHUANG Quan2Chao1,3,CHE N Zuo2Feng1,DONG Quan2Feng1,2,J I A NG Yan2Xia1,ZHOU Zhi2You1,S UN Shi2Gang13(1.S tate Key L ab for Physical Che m istry of Solid Surfaces,D epart m ent of Che m istry,X iam en U niversity,X iam en361005,China;2.Po w erlong B attery Research Institute,X iam en U niversity,X iam en361005,China;3.N orthw est Institute of N uclear Technology,X i′an710024,China)Abstract Electr oche m ical perf or mance of graphite electr ode cycled vs.L i in1mol/L L iPF62EC/DEC/DMC (1∶1∶1,volu me rati o)electr olyte s oluti on,which contains different concentrati ons of methanol,was investi2 gated by cyclic volta mmetry and electr ochem ical i m pedance s pectr oscopy(E I S)in the p r ocess of first lithia2 ti on.It was de monstrated that methanol conta m inant caused the deteri orati on of the electr oche m ical perf or m2 ance of graphite electr odes,which depends markedly on the concentrati on of methanol.Based on the experi2 mental results and analysis,a mechanis m of the deteri orati on of the electr oche m ical perf or mance of graphite e2 lectr ode caused by methanol conta m inant was p r oposed.The methanol was reduced t o lithium methoxide,that deposited on graphite electr ode surface t o for m initial SE I(s olid electr olyte inter phase)near210V,which re2 sulted in ethylene carbonate excess decompositi on and poor passive ability of the SE I ulti m ately for med. Keywords L ithiu m2i on batteries;Graphite electr ode;Electr olyte;Methanol conta m inant;E I S(Ed.:D,I)2076 Effects of M ethanol Con t am i n an t i n Electrolyte on Perfor mance of Graph ite Electrodes for L i 2i on Ba tter i es Stud i ed via Electroche m i ca l I m pedance SpectroscopyZ HUANG Quan 2Chao,CHEN Zuo 2Feng,DONG Quan 2Feng,J I A NG Yan 2Xia,ZHOU Zhi 2You,S UN Shi 2Gang3Che m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2073—20762081 St a tisti ca l M echan i cs and Reacti on D ynam i cs Theory for Polyconden s a ti on sWANG Hai 2Jun 3,HONG Xiao 2Zhong,BA Xin 2W uChe m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2077—2081p a b N b (1-p a )(1-p b )=p b aN a (1-p a )(1-p b )=V 0V exp [-ΔG R T ]=k (10)2085 Appli ca ti on of ABEE M 2σπM odel to Stereo 2selecti v ity i n C l a ssi ca l D i els 2A lder Reacti on sL IM ing 2Nan,Y ANG Zhong 2Zhi 3Che m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2082—20852089 M on te Carlo Soluti on of Parti cle S i ze D istr i 2buti on under S i m ult aneous Coagul a ti on and Nuclea ti onZ HAO Hai 2Bo 3,Z HE NG Chu 2GuangChe m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2086—20892092 Prepara ti on of Ag core Au shell Co m posite B i m et a l 2li c Nanoparti cles and Its Surface 2enhanced Ra 2man SpectroscopyCU I Yan,G U Ren 2Ao 3Che m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2090—20922096 Structure and Electroche m i ca l Properti es of L i FePO 4a s the Ca thode of L ith i u m I on Ba t 2teryLU Jun 2B iao,T ANG Zi 2Long 3,LE B in,Z HANG Zhong 2Tai,SHE N W an 2CiChe m.J.Chinese U niv .,2005,26(11),2093—2096Ⅵ。
福建高二高中化学月考试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.下列有关说法不正确的是A．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈B．手机上用的锂离子电池属于二次电池C．使用催化剂可改变工业合成NH3的反应限度D．生物质能本质上是太阳能2.纯水在25℃时的氢离子浓度与90℃时的氢离子浓度的关系是A．大于B．等于C．小于D．不能肯定3.下列溶液一定呈中性的是A．溶液中（K W为溶液所处温度时水的离子积常数）B．pH＝7的溶液C．使石蕊试液呈紫色的溶液D．等体积0.1mol/L 硫酸与0.1mol/L的氢氧化钠溶液混合后的溶液O H＋＋OH－；ΔH>0，下列叙述正确的是4.25℃时，水的电离达到平衡：H2A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，K W不变C．向水中通入HCl气体，平衡逆向移动，溶液导电能力减弱D．将水加热，K W增大，pH不变5.对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是A．硝酸为弱电解质B．该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH小于3C．向该溶液中加入等体积、等浓度的氢氧化钡溶液，混合后溶液pH=7D．该溶液中水电离出的c(H＋)=1×10－13 mol/L6.对于某一可逆反应，改变下列条件，一定能使化学平衡发生移动的是A．增加某反应物的质量B．使用催化剂C．降低反应体系的压强D．升高温度7.室温下，某溶液中水电离出的H＋和OH－的物质的量浓度乘积为1×10－26，该溶液中一定不能大量存在的离子是A．Cl－B．HCO3－C．Na＋D．NO3－8.下列各装置中都盛有0.1 mol·L－1的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是A．③①④②B．②①④③C．①②③④D．①②④③9.用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H 2和O 2生成，若电解前后温度变化忽略不计，则电解一段时间后，下列有关溶液的叙述正确的是①该溶液的pH 可能增大 ②该溶液的pH 可能减小③该溶液的pH 可能不变 ④该溶液的浓度可能增大 ⑤该溶液的浓度可能不变 A ．①②③④⑤ B ．只有①②④ C ．只有①③⑤ D ．只有②③④10.分析能量变化示意图，下列选项正确的是A ．S （s ，单斜）+ O 2（g ）= SO 2（g ）△H =" +297.16" kJ•mol -1B ．S （s ，单斜）+ O 2（g ）= SO 2（g ）△H =" -296.83" kJ•mol -1C ．S （s ，正交）+ O 2（g ）= SO 2（g ）△H =" -296.83" kJ•mol -1D ．单斜硫比正交硫更稳定11.COCl 2(g) CO(g)+Cl 2(g)；△H ＞0，当反应达到平衡时，下列措施能提高COCl 2转化率的是 A ．恒容通入惰性气体 B ．恒压时通入惰性气体 C ．增加CO 的浓度 D ．加催化剂12.固体离子导体依靠离子迁移传导电流，Ag +离子可以在RbAg 4I 5晶体中迁移。
碳载铂、钌催化剂对甲醇燃料电池阳极电催化性能的研究【实验目的】甲醇燃料电池阳极催化剂的合成及其电化学催化性能的表征，此实验过程设计无机合成、物理化学及电化学等学科方向内容，对同学熟练运用化学实验基本理论、基本方法和操作具有很好的促进作用。
燃料电池是一类连续地将燃料氧化过程的化学能直接转换为电能的电化学电池，直接甲醇燃料电池（DMFC）由于其结构简单、操作方便和比能量高等优点，具有十分诱人的应用前景，引起广泛的研究兴趣，已经成为燃料电池领域的研究热点。
把相关研究作为实验内容对同学开阔视野，培养科学的思维方式及勇于创新意识具有促进作用。
1. 了解碳载铂与铂钌阳极催化剂的制备方法。
2. 了解甲醇燃料电池的工作原理，掌握催化剂电催化性能的测试方法。
3. 了解甲醇燃料电池阳极电催化反应机理。
【实验原理】一．什么是燃料电池。
燃料电池(Fuel Cell, 简称FC)发电是继水力、火力和核能发电之后的第四类发电技术。
由于它是一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转化为电能的发电装置，从理论上讲，只要连续供给燃料，燃料电池便能连续发电。
但是，与一般电池不同，FC所用的燃料和氧化剂并不是储存在电池内，而是储存在电池外。
在这一点上，与内燃机相似。
因此，FC又被形象地称为“电化学发电机”。
二．燃料电池的分类燃料电池的分类方式有很多种，可依据所用解质性、工作温度燃料电池的分类方式有很多种，可依据所用解质性、工作温度燃料电池的分类方式有很多种，可依据所用解质性、工作温度燃料的种类以及使用方式等进行分。
目前广为采纳法是燃料的种类以及使用方式等进行分。
目前广为采纳法是依据燃料电池中所用的电解质类型来进行分，即为六燃料：①碱性燃料电池（AFC）碱性燃料电池采用氢氧化钾溶液作为电解液，电池的工作温度一般在60 -220 ℃之间。
②质子交换膜燃料电池（PEMFC）质子交换膜燃料电池采用能够传导质子的聚合物膜作为电解质，比如全氟磺酸膜（Nafion 膜），其主链为聚四氟乙烯链，支链上带有磺酸基团，可以传导质子。
福建高三高中化学期中考试班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。
下列有关说法中错误的是( ) A ．北京奥运会燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩 B ．太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置 C ．加热能杀死甲型H1N1流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性 D ．废旧电池应集中回收，并填埋处理2.下列过程中，不涉及化学变化的是（ ） A ．用明矾净化水B ．烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味C ．焰色反应D ．烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹3.下列装置或操作能达到实验目的的（ ）4.若代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 （ ）A ．1 molCl 2参加反应转移电子数一定为2B ．将31g 的溶解于1L 水中，所得溶液中的物质的量浓度为1 mol/LC ．常温常压下，22.4L 的NH 3和16g CH 4中所含有的电子数都是10N AD ．5.Al 2O 3、MgO 和SiO 2都可以制耐火材料，其原因是 ( ) A ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都是不溶于水的固体 B ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都是属于离子晶体 C ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都是氧化物 D ．Al 2O 3、MgO 和SiO 2都有很高的熔点6.下列离子方程式书写可能正确的是 ( )A ．钠与水的反应：Na + H 2O === Na + +OH -+ H 2↑B ．用浓盐酸与MnO 2反应制取少量氯气：MnO 2＋2H ＋＋2Cl－Mn 2＋＋Cl 2↑＋2H 2OC ．在氢氧化钠溶液中通入少量的CO 2：2OH -+ CO 2＝CO 32- + H 2OD ．在硫酸铝溶液中加入过量氨水：Al 3+ + 4OH - = AlO 2-+2H 2O7.在下述条件下，一定能大量共存的离子组是 （ ） A ．强酸性溶液中：Al 3+、K +、Mg 2+、Cl －、SO 42－B ．PH=13的溶液中：Cl －，HCO 3－，NO 3－，NH 4+C ．c(Fe 3+)="0.1" mol·L -1的溶液中：Na +、SCN —、Cl －、Br －D ．强碱性溶液中：ClO －、SO 42－、SO 32－、Na +8.下列关于可逆反应：2SO 2 + O 2 2SO 3的说法正确的是（ ） A ．1mol SO 2与足量O 2反应，可以生成1mol SO 3 B ．平衡时，c(SO 2)∶c(O 2)∶c(SO 3)=2∶1∶2 C ．当O 2的质量不再变化时，反应达到平衡 D ．当反应达到平衡状态时，v(O 2)=09.将足量Na 2O 2 投入FeCl 2 溶液中, 可观察到的现象是（ ）①生成白色沉淀 ②生成红褐色沉淀 ③有气泡产生 ④反应后溶液变无色。
甲醇浓度对被动式直接甲醇燃料电池性能的影响曾毓群;陈杰;许瑞;赵丰刚;邱祎翎;杜鸿达;李宝华;康飞宇;陈立泉【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2005(015)009【摘要】利用自制的膜电极组件和自行设计开发的模具,组装成被动式直接甲醇燃料电池,测量其在不同甲醇供给浓度下的放电性能.结果表明:随着甲醇浓度的逐渐增加,被动式电池的放电性能先上升后下降,在浓度为2 mol/L时性能达到最佳.对其放电行为的分析表明,这一现象是阳极浓差极化和甲醇渗透共同作用的结果.采用GC 热导的方法,对甲醇溶液的浓度进行标定,结果表明只需微量样品就可以快速、准确地测量出甲醇浓度.采用该方法对被动式单电池在长时间放电过程中燃料腔内的甲醇浓度的变化进行了检测,通过实验对此系统的法拉第效率进行了估算,结果表明该被动式直接甲醇燃料电池的法拉第效率可以达到44%.【总页数】5页(P1441-1445)【作者】曾毓群;陈杰;许瑞;赵丰刚;邱祎翎;杜鸿达;李宝华;康飞宇;陈立泉【作者单位】东莞新能源电子科技有限公司,东莞 523080;中国科学院物理所,北京100080;东莞新能源电子科技有限公司,东莞 523080;东莞新能源电子科技有限公司,东莞 523080;东莞新能源电子科技有限公司,东莞 523080;清华大学深圳研究生院,深圳 518055;清华大学深圳研究生院,深圳 518055;清华大学深圳研究生院,深圳518055;清华大学深圳研究生院,深圳 518055;中国科学院物理所,北京 100080【正文语种】中文【中图分类】TM911.4【相关文献】1.温度和浓度对直接甲醇燃料电池性能的影响 [J], 吴建军;张元静2.被动式直接甲醇燃料电池的性能影响因素研究 [J], 赖勤志;尹鸽平;王振波3.直接甲醇燃料电池中甲醇穿透对电池性能的影响 [J], 康明艳4.运行参数对直接甲醇燃料电池动态响应的影响Ⅰ.甲醇溶液浓度和流量 [J], 汪茂海;郭航;马重芳5.阳极支撑层憎水性对被动式直接甲醇燃料电池传质性能的影响 [J], 杨娟;袁婷;张海峰;李雪梅;丁旵明;杨辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
证对市爱幕阳光实验学校专题十一电化学及用1．【168中第二次月考】以下与金属腐蚀有关的说法正确的选项是A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D．图d中，Zn-MnO2干电池放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的【答案】B考点：此题考查金属的腐蚀与防护。
2．【第一次】以下表述不正确的选项是〔〕A B C D盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液a极附近产生的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝粗铜的电极反式为：Cu2++2e-=Cu正极反式为：O2+4e-+2H2O=4OH-【答案】AC【考点位】考查原电池、电解池的反原理的知识。
【点晴】原电池是将化学能转化为电能的装置，原电池构成条件有四个，活动性不同的电极、电解质溶液、构成闭合回路、自发进行氧化复原反。
一般情况下活动性强的电极为负极，活动性弱的为正极；负极发生氧化反，正极上发生复原反；溶液中的阴离子向负极向移动，阳离子向正极向移动。
金属发生的腐蚀主要是原电池反引起的电化学腐蚀，假设电解质溶液为酸性环境，发生的是析氢腐蚀；假设是中性或弱酸性环境，那么发生的是吸氧腐蚀。
容易弄不清楚两个电极的电性，错认为正极正电荷多，负极负电荷多，导致判断电解质溶液的阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，错选A正确；电解池是将电能转化为化学能的装置。
与电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极，阳极发生氧化反，阴极发生复原反。
假设阳极是石墨、金、铂惰性电极，那么在阳极是电解质溶液中的阴离子放电；假设电极是活性电极(除石墨、金、铂之外)，那么是电极失去电子；在阴极溶液中的阳离子得到电子发生复原反。
电解原理可用于金属的精炼、电镀。
在金属精炼时，不纯金属作阳极，纯金属作阴极，含有该金属离子的溶液为电解质溶液；电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属离子的溶液为电解质溶液。
高二化学期中试卷带答案解析考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列有机物命名正确的是 A ．2-乙基戊烷 B ．3-溴-3-乙基丁烷 C ．3-甲基-2-戊烷 D ．3-甲基-1,3-丁二烯2.摩托罗拉公司研发了一种由甲醇、氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，容量达氢镍电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充电一次。
其电池反应为：2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －2CO 32－＋6H 2O ，则下列说法不正确的是 ( ) A ．充电时，电能转化为化学能 B ．充电时，电解质溶液的pH 逐渐增大C ．放电时，CH 3OH 参与反应的电极为负极，发生还原反应D ．放电时，负极的电极反应为：CH 3OH ＋8OH －－6e －===CO 32－＋6H 2O3.下列物质在氢氧化钠溶液和加热条件下反应后生成的对应有机物中，能够能被催化氧化成醛的是（ ） A ．(CH 3)2CHCH 2Cl B ．CH 3C(CH 3)2I C ．(CH 3)3COOCCH 2CH 3 D ．CH 3C(CH 3)2CH 2Br4.关于吸热反应的说法，正确的是（ ） A ．凡需加热的反应一定是吸热反应 B ．只有分解反应才是吸热反应 C ．使用催化剂的反应时吸热反应 D ．酸碱中和反应的逆反应是吸热反应5.化学在人类生活中扮演着重要角色，以下应用正确的是A ．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯，可达到水果保鲜的目的B ．为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂C ．使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题D ．天然药物无任何毒副作用，可长期服用6.已知2Fe 3++2I －=2Fe 2++I 2，Br 2+2Fe 2+=2Br －+2Fe 3+。
