027、一种蓄电池胶体电解质及其制备方法

胶体蓄电池和铅酸蓄电池的区别
胶体铅酸电池和普通铅酸电池具有相同的性能，不同之处在于电池内部的电解质为胶乳的半固化状态，而另一种为液态。

液态的普通铅酸电池在使用中需要不规则。

维持添加蒸馏水，并且胶体不需要添加蒸馏水进行维护（通常称为免维护）。

关于“胶体蓄电池和铅酸蓄电池的区别”的详细说明。

1.胶体蓄电池和铅酸蓄电池的区别
胶体铅酸电池和普通铅酸电池具有相同的性能，不同之处在于电池内部的电解质为胶乳的半固化状态，而另一种为液态。

液态的普通铅酸电池在使用中需要不规则。

维持添加蒸馏水，并且胶体不需要添加蒸馏水进行维护（通常称为免维护）。

胶体铅酸电池的缺点是过载和充放电非常有害。

一旦过载，充放电会导致电池无法修复甚至报废，普通铅酸就需要通过电池变形，并且可以用小电流对硫化物进行充放电。

恢复（只是无法恢复原始状态）；个人感觉胶体清洁无忧，普通铅酸电池更适应（冬夏可调）。

第一节免疫胶体金的制备一、胶体金的特性和制备（一）胶体金的结构胶体金（colloidalgold）也称金溶胶（goldsol），是由金盐被还原成原金后形成的金颗粒悬液。

胶体金颗粒由一个基础金核（原子金Au）及包围在外的双离子层构成，紧连在金核表面的是内层负离子（AuC12－），外层离子层H+则分散在胶体间溶液中，以维持胶体金游离于溶胶间的悬液状态。

胶体金颗粒的基础金核并非是理想的圆球核，较小的胶体金颗粒基本是圆球形的，较大的胶体金颗粒（一般指大于30nm以上的）多呈椭圆形。

在电子显微镜下可观察胶体金的颗粒形态。

（二）胶体金的特性1．胶体性质胶体金颗粒大小多在1～100nm，微小金颗粒稳定地、均匀地、呈单一分散状态悬浮在液体中，成为胶体金溶液。

胶体金因而具有胶体的多种特性，特别是对电解质的敏感性。

电解质能破坏胶体金颗粒的外周永水化层，从而打破胶体的稳定状态，使分散的单一金颗粒凝聚成大颗粒，而从液体中沉淀下来。

某些蛋白质等大分子物质有保护胶体金、加强其稳定性的作用。

2．呈色性微小颗粒胶体呈红色，但不同大小的胶体呈色有一定的差别。

最小的胶体金（2～5nm）是橙黄色的，中等大小的胶体金（10～20nm）是酒红色的，较大颗粒的胶体金（30～80nm）则是紫红色的。

根据这一特点，用肉眼观察胶体金的颜色可粗略估计金颗粒的大小。

3．光吸收性胶体金在可见光范围内有一单一光吸收峰，这个光吸收峰的波长（λmax）在510～550nm范围内，随胶体金颗粒大小而变化，大颗粒胶体金的λmax偏向长波长，反之，小颗粒胶体金的λmax则偏于短波长，表19-1所列为部分胶体金的λmax。

（三）胶体金的制备1．制备方法胶体金的制备多采用还原法。

氯金酸（HauC14）是主要还原材料，常用还原剂有柠檬酸钠、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠等。

根据还原剂类型以及还原作用的强弱，可以制备0.8nm～150nm不等的胶体金。

最常用的制备方法为柠檬酸盐还原法。

电池名词铅酸电池铅酸电池，又称铅蓄电池，是蓄电池的一种，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。

一般分为开口型电池及阀控型电池两种。

前者需要定期注酸维护，后者为免维护型蓄电池。

蓄电池的原理是通过将化学能和直流电能相互转化，在放电后经充电后能复原，从而达到重复使用效果。

铅酸电池的电压为2V。

胶体电池胶体电池属于铅酸蓄电池的一种发展分类，最简单的做法，是在硫酸中添加胶凝剂，使硫酸电液变为胶态。

电液呈胶态的电池通常称之为胶体电池。

电液改为胶凝状。

例如非凝固态的水性胶体，从电化学分类结构和特性看同属胶体电池。

又如在板栅中结附高分子材料，俗称陶瓷板栅，亦可视作胶体电池的应用特色。

胶体电池与常规铅酸电池的区别，从最初理解的电解质胶凝，进一步发展至电解质基础结构的电化学特性研究，以及在板栅和活性物质中的应用推广。

胶体电池其放电曲线平直，能量比要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。

胶体电池的电压为2V。

锂离子电池锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。

和所有化学电池一样，锂离子电池也由三个部分组成：正极、负极和电解质。

电极材料都是锂离子可以嵌入(插入)/脱嵌(脱插)的。

锂离子电池的电压为3.6V～3.7V。

锂离子聚合物电池锂离子聚合物电池，也称聚合物锂电池，锂聚合物电池。

是一种以胶状高聚物为电解质的可充电电池。

避免了锂离子电池高温下容易爆炸的安全问题。

相对于锂离子电池，锂聚合物电池的特点如下：1.无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

2.可制成薄型电池：其厚度可薄至0.5mm。

3.电池可设计成多种形状，最大可弯曲90°左右。

4.可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,而高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

第一节免疫胶体金的制备一、胶体金的特性和制备（一）胶体金的结构胶体金（colloidalgold）也称金溶胶（goldsol），是由金盐被还原成原金后形成的金颗粒悬液。

胶体金颗粒由一个基础金核（原子金Au）及包围在外的双离子层构成，紧连在金核表面的是内层负离子（AuC12－），外层离子层H+则分散在胶体间溶液中，以维持胶体金游离于溶胶间的悬液状态。

胶体金颗粒的基础金核并非是理想的圆球核，较小的胶体金颗粒基本是圆球形的，较大的胶体金颗粒（一般指大于30nm以上的）多呈椭圆形。

在电子显微镜下可观察胶体金的颗粒形态。

（二）胶体金的特性1．胶体性质胶体金颗粒大小多在1～100nm，微小金颗粒稳定地、均匀地、呈单一分散状态悬浮在液体中，成为胶体金溶液。

胶体金因而具有胶体的多种特性，特别是对电解质的敏感性。

电解质能破坏胶体金颗粒的外周永水化层，从而打破胶体的稳定状态，使分散的单一金颗粒凝聚成大颗粒，而从液体中沉淀下来。

某些蛋白质等大分子物质有保护胶体金、加强其稳定性的作用。

2．呈色性微小颗粒胶体呈红色，但不同大小的胶体呈色有一定的差别。

最小的胶体金（2～5nm）是橙黄色的，中等大小的胶体金（10～20nm）是酒红色的，较大颗粒的胶体金（30～80nm）则是紫红色的。

根据这一特点，用肉眼观察胶体金的颜色可粗略估计金颗粒的大小。

3．光吸收性胶体金在可见光范围内有一单一光吸收峰，这个光吸收峰的波长（λmax）在510～550nm范围内，随胶体金颗粒大小而变化，大颗粒胶体金的λmax偏向长波长，反之，小颗粒胶体金的λmax则偏于短波长，表19-1所列为部分胶体金的λmax。

（三）胶体金的制备1．制备方法胶体金的制备多采用还原法。

氯金酸（HauC14）是主要还原材料，常用还原剂有柠檬酸钠、鞣酸、抗坏血酸、白磷、硼氢化钠等。

根据还原剂类型以及还原作用的强弱，可以制备0.8nm～150nm不等的胶体金。

最常用的制备方法为柠檬酸盐还原法。

一. 教学内容：胶体和溶液二、教学目标1、了解分散系的概念及其分类依据，制备、重要性质、分离和应用。

2、了解溶液的涵义、组成，理解不饱和溶液、饱和溶液、溶质的质量分数、溶解度、结晶和结晶水合物等概念。

理解温度等条件对溶解度的影响，了解溶解度曲线的涵义。

3、掌握有关溶质的质量分数、溶解度的计算及其与物质的量浓度的相互换算。

掌握一定质量分数溶液的配制方法及步骤。

三、教学重点、难点1、胶体的制备与性质2、溶液浓度的有关计算［教学过程］一、胶体：把一种或几种物质分散在另一种（或几种）物质中所得到的体系叫分散系，前者属于被分散的物质，称作分散质；后者起容纳分散质的作用，称作分散剂。

当分散剂是水或其他液体时，如果按照分散质粒子的大小来分类，可以把分散系分为：溶液、胶体和浊液。

分散质粒子直径小于1nm的分散系叫溶液，在1nm－100nm之间的分散系称为胶体，而分散质粒子直径大于100nm的分散系叫做浊液。

说明：（1）胶体区别于其他分散系的本质特征是：分散质粒子直径在1nm－100nm之间；（2）胶体可通过滤纸而不能透过半透膜，证明滤纸上的小孔大于半透膜上的小孔，因此，可用过滤法分离胶体和浊液，用渗析法分离胶体和溶液。

（3）丁达尔效应是用来鉴别胶体和溶液的最有效、最简单的方法。

（4）胶体具有介稳性的原因是由于同种胶粒吸附相同的离子，带有同种电荷，同种电荷相互排斥，因此胶粒之间不能相互聚集在一起形成颗粒较大的粒子沉降下来。

但整个胶体是呈电中性的，不显电性。

（5）一般说来，金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子带部分正电荷，非金属氧化物、金属硫化物等胶粒吸附阴离子带部分负电荷，同种胶粒吸附相同的离子带同种电荷。

（6）胶体聚沉的原因是由于破坏了胶粒所带电荷之间的相互排斥，从而使胶粒之间可以相互聚集在一起形成颗粒较大的粒子沉降，加入电解质和带相反电荷的胶体，都可以破坏胶体内部的电荷平衡，使胶体聚沉，同时加热、加入酸碱等也可以使胶体聚沉。

阀控式密封胶体蓄电池版本号V1.0浙江南都电源动力股份有限公司ZHEJIANGNARADAPOWERSOURCECO.LTD-2-目录安全与警示3前言4第一章LSJ 系列电池产品介绍51.产品性能特点52.LSJ系列电池型号的组成及其代表意义63.南都LSJ系列产品型号外形图及其基本参数64.产品结构图75.工作原理7第二章技术特性81.放电特性曲线及放电数据82.充电特性曲线83.电池选型124.电池内阻和短路电流13第三章电池的使用与维护151.参数设置152.电池的容量153.温度对电池的影响164.充电要求185.电池储存196.电池维护19第四章客户服务21附录122-3-安全与警示请阅读本手册 它提供了很重要的安全、安装和操作指导 使您的设备发挥最高的性能 并且能够延长设备的使用寿命。

■为了您的安全 请不要尝试去拆开它。

这一设备内不包含用户可用的备件 维修工作只能由厂商专门训练的服务人员进行。

■由于电池所带来的潜在的对健康和环境的危害 因此它们应在工厂授权的服务中心指导下进行更换。

为更换电池或维修设备 请打客户服务电话以得到距您最近的服务中心的信息。

■电池可以被回收 对电池正确的处理是很必要的。

电池含有铅 如果处理不当 将会给环境和人类健康带来危害。

请查看当地的法规以得到所需的正确的处理方法或将设备送回工厂授权的服务中心进行电池更换或处理。

■电池的更换应该由熟悉电池的危险以及所需的预防措施的人员来操作或监督。

禁止非专业人员更换电池。

当更换电池时 请用和原来使用电池相同型号和类型的密封的铅酸电池。

■警告——不要在电池组附近吸烟或使用明火。

■警告——不要使用任何有机溶剂清洗电池。

■警告——不要把电池放置在火中 否则会引起电池爆炸。

■警告——不要打开电池 它含有对皮肤和眼睛有毒害的电解质。

■警告——电池会引起电击和产生短路电流。

当更换电池时 戴在手腕上的手表和珠宝例如戒指应该拿开。

用带有绝缘手柄的工具操作。

2、（20分）试分析胶体带电原因，动电电位测量原理、方法及其应用。

请用双电层理论阐述电解质在胶体稳定和聚沉中的作用。

答案：
(1)胶体带电原因：胶体微粒的表面积比较大，具有很强的吸附性，胶体
粒子可以选择性地吸附某一种电性的离子而使胶体带上某种电荷。

(2)当固体具有n型（空穴型）或具有p型缺陷时，它具有俘获带负电粒
子或带正电粒子的能力。

动电现象的特征是双电层中带电表面和大量溶液之间的相对剪切运动，根据不同情况，动电现象分为4种：电泳、电渗、层流电位、沉降电位，在每种动电现象中，所涉及的电位都是剪切面上的电位，称ζ电位，所以又称动电位。

ζ电位可以利用动电现象直接测定。

一般常用电泳法，如利用微电泳仪测定电泳速度，通过电极室中的电极建立电场，用显微镜直接观察粒子在电泳池中的迁移速度，根据公式U=Dζ/4πη，求出ζ电位，也可以用界面移动法测定粒子电泳速度。

(3)双电层：
扩散双电层模型的基本观点是胶体是电中性而胶粒带电，带电的胶粒会吸附异号电荷于表面，形成双电层。

胶粒颗粒要互相结合聚沉，除了克服静电斥力外，还需要排开水化膜。

也就是说，胶粒所带电荷越高，双电层越厚，胶体越稳定。

加入与胶粒异号的电解质颗粒，会降低胶粒表面电荷，使双电层变薄。

胶粒聚结所要克服的力减小，胶体的稳定性降低。

相反，若要增强胶体的稳定性，只需要加入适量的与胶粒同号的电解质溶液。

同好的电解质溶液会增加双电层厚度，维持胶体体系的稳定。

胶体粒子带上电荷的方法胶体是一种由微小颗粒悬浮于连续介质中形成的分散体系。

胶体粒子的表面电荷对于胶体的稳定性和性质具有重要影响。

因此，将胶体粒子带上电荷是研究和应用胶体科学的重要课题之一。

本文将介绍几种常见的胶体粒子带上电荷的方法。

一、吸附剂法吸附剂法是一种常见且简便的方法，通过将带电离子或分子吸附在胶体粒子表面来给胶体粒子带上电荷。

常用的吸附剂有阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。

阳离子表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵可以吸附在胶体粒子表面，使其带正电荷；阴离子表面活性剂如十六烷基苯磺酸钠可以吸附在胶体粒子表面，使其带负电荷。

二、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶胶转化为凝胶的过程，通过溶胶-凝胶法可以制备带有电荷的胶体粒子。

一种常用的方法是将金属离子溶液与胶体粒子悬浊液混合，通过溶胶-凝胶反应使金属离子在胶体粒子表面凝胶形成金属氧化物壳层，从而使胶体粒子带上电荷。

三、电解质法电解质法是利用电解质的电离特性来带电的胶体粒子。

当电解质溶液中存在带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子时，这些离子会吸附在胶体粒子表面，使其带上电荷。

常见的电解质法包括电沉积法和电渗析法。

电沉积法是通过电解质溶液中的阳离子在电极上电沉积，形成带电的金属粒子，然后将这些金属粒子转化为胶体粒子。

电渗析法是利用电解质溶液中的离子在电场作用下迁移，从而使胶体粒子带上电荷。

四、化学修饰法化学修饰法是通过在胶体粒子表面引入化学修饰基团来带上电荷。

常见的化学修饰基团有羧基、氨基等。

通过反应将这些基团引入胶体粒子表面，可以使胶体粒子带上相应的电荷。

总结起来，胶体粒子带上电荷的方法主要包括吸附剂法、溶胶-凝胶法、电解质法和化学修饰法。

这些方法各有优缺点，可以根据具体的研究或应用需求选择合适的方法。

通过调控胶体粒子的表面电荷，可以改变胶体的稳定性、分散性以及与其他物质的相互作用，具有重要的科学意义和应用价值。

氧化亚硅负极材料制备方法一、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备氧化亚硅负极材料的方法。

首先，将适量的硅源溶解在有机溶剂中，如正丁醇、异丁醇等。

然后，在搅拌的同时，缓慢加入适量的水解剂，如水或酸性溶液，促使硅源发生水解反应。

水解后的溶胶会逐渐聚集形成胶体颗粒。

最后，通过热处理或其他方法使胶体颗粒转变为凝胶，得到氧化亚硅负极材料。

二、电化学沉积法电化学沉积法是一种通过电化学反应在电极表面沉积氧化亚硅负极材料的方法。

首先，选择合适的电解质溶液，并加入适量的硅源。

然后，将待沉积的电极浸入电解质溶液中，通过外加电压或电流的作用，在电极表面沉积氧化亚硅薄膜。

最后，经过洗涤和热处理等步骤，得到氧化亚硅负极材料。

三、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用化学反应在气相中沉积氧化亚硅负极材料的方法。

首先，选择合适的前驱体气体，如硅烷、硅醇等。

然后，通过控制气体流速和反应温度等参数，在反应室中进行气相反应。

前驱体气体在反应室中分解生成氧化亚硅负极材料，并在衬底上沉积形成薄膜。

最后，经过洗涤和热处理等步骤，得到氧化亚硅负极材料。

以上是目前常用的氧化亚硅负极材料制备方法，每种方法都有其独特的优缺点。

溶胶-凝胶法具有简单、低成本的特点，适用于制备大面积的氧化亚硅薄膜。

电化学沉积法可以实现对薄膜厚度和成分的精确控制，但需要较高的设备要求。

化学气相沉积法能够制备出高质量的氧化亚硅薄膜，但设备复杂、成本较高。

在氧化亚硅负极材料的制备过程中，还可以通过调控反应条件、添加掺杂剂等方法来改善材料的性能。

此外，制备过程中的后续处理也对最终材料的性能有重要影响。

因此，在实际应用中，需要综合考虑材料的制备方法、参数优化以及后续处理等因素，以获得具有优异性能的氧化亚硅负极材料。

氧化亚硅负极材料的制备方法多种多样，各具特点。

通过选择合适的制备方法和优化实验条件，可以制备出高性能的氧化亚硅负极材料，为电池等能源领域的应用提供可靠的材料基础。

第二课时胶体的性质及其应用一、教材分析本小节是属于人教版化学教材必修一第二章《化学物质及其变化》物质的分类中分散系及其分类的内容，它是分散系及其分类中十分特殊且重要的教学内容，通过本小节内容的探究学习，既巩固了上节所学的内容，也有效地进行高中阶段的化学学习，具有承前启后的作用，是高中化学的教学重点之一。

二、教学目标知识与技能1、了解胶体的概念与分类；2、明确胶体与其它分散系的区别;3、掌握Fe(OH)3胶体的制备方法4、掌握胶体的重要性质和实际应用.过程与方法1．通过丁达尔现象、电泳、胶体聚沉以及渗析等实验，培养学生的观察能力和思维能力。

2．培养学生的思维能力和自学能力情感态度与价值观1．通过实验手段，联系实际，激发学生的学习兴趣。

2．培养学生严肃认真、一丝不苟勇于探索的科学态度。

3．培养学生观察、实验、归纳比较等方法。

三、教学重难点教学重点：对胶体的概念和性质的理解教学难点：胶体的性质与应用四、教学过程教师活动学生活动【导入】上节课我们已经学习了分散系及其分类，了解了分散系的概念，也了解到胶体的基本概念以及胶体的部分性质，但是我们可以从课本上看出，胶体它是作为一个比较独立的内容，需要我们去探究学习，所以今天我们将要接着学习胶体的性质与应用。

听讲并复习旧知1、胶体定义胶体是一种分散质粒子直径在1~100nm之间的分散体系2、胶体的分类按分散质粒子形态的不同：粒子胶体、分子胶体举例：Fe(OH)3胶体是粒子胶体；淀粉胶体、蛋白质胶体是分子胶体按分散剂状态的不同：气溶胶、固溶胶、液溶胶举例：烟、雾是气溶胶；合金、有色玻璃是固溶胶；蛋白溶液、淀粉溶液是液溶胶明确胶体的概念，思考胶体的分类方式与分散系的分类方法有何异同【过渡】我们已经知道胶体的定义，并且知道了胶体按照两种不同的标准可以分为5种，但我们都可以很明确地知道对胶体的分类是表象的，那么接下来我们将要透过现象看本质，学习胶体的重要性质及应用。

听讲3、胶体的性质（1）丁达尔效应：一束光通过胶体有一条光亮的“通路”应用：区分胶体和溶液复习旧知，巩固新知【实验】Fe(OH)3胶体的制备【视频演示实验】仔细观看实验视频【投影】Δ反应原理：FeCl3+3H2O Fe(OH)3（胶体）+3HCl注意：①加热至溶液呈红褐色后停止加热注意：②不能用自来水，也不能搅拌注意：③不用“↓”，写胶体【思考与交流】为什么Fe(OH)3不沉淀，而用胶体表示，HCl不和Fe(OH)3反应？【结论】此时Fe(OH)3集合度较小，无法达到沉淀的要求，在水中分散质粒子大小处于1~100nm，是属于胶体，故写胶体，而反应生成的HCl 由于大部分受热挥发，较少量溶于水中，难与Fe(OH)3接触，不发生反应，能共存。