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化学中的电化学反应在日常生活中，我们经常能够接触到许多电化学反应，例如电池的放电和充电，电解水制氢气，金属腐蚀等等。
电化学反应是指在电化学系统中，由于电流通过而发生的化学反应。
电化学反应除了在日常生活中有很多应用外，在实验室和工业制造中也有着非常重要的作用。
在本文中，我们将会介绍电化学反应的基本概念和原理，并探讨其在化学应用中的重要性。
一、电化学反应的基本概念电化学反应发生的必要条件是电解质溶液或熔盐中有导电电子的作用。
在电化学反应中，通常有两种体系，即电池和电解槽。
在电池中，化学反应和电流的作用导致电子从电池的负极流向正极，从而产生电能。
常见的电池有干电池、充电电池、锂电池等。
而在电解槽中，通常是通过电流的作用将电解质溶液中的阳离子或阴离子从电极上解离，从而实现电化学反应。
在电化学反应中，电极是至关重要的。
电极是电化学反应中与电解质溶液接触的物体，它是电化学系统中转移电子的地方。
一般情况下，电极有两种类型，即阳极和阴极。
在电解质溶液中，带正电荷的离子会向着负电极（即阴极）迁移，随着电子的传递而发生还原反应。
带负电荷的离子则会向着正电极（即阳极）迁移，随着电子的传递而发生氧化反应。
因此，在电化学反应中，阴极上的反应是还原反应，阳极上的反应是氧化反应。
二、电化学反应的原理电化学反应的原理是通过提供外电势差促使化学反应的发生。
在电池体系中，化学能被转化为电能，这是因为通过电池电路的电流流动，化学反应得以发生。
当电池正极和负极之间的外电势差连接起来时，一定电势的化学反应就会发生，电化学反应的速率就会随着电势差的变化而发生变化。
在电池中，化学反应发生的过程就是在产生外电势差的情况下不断进行的，产生的外电势差在电池电路中将电荷随同电子转移。
而在电解质溶液中，电解作用的原理同样是利用外加电源，在电极上引发化学反应。
在电解质溶液中，电解质分子的离子化程度是不同的，带电离子的浓度越高，电解作用就越容易发生。
此外，电解质溶液中反应的速率也与溶液的浓度和温度相关。
化学反应中的电化学平衡和电极电势电化学是研究电现象与化学变化之间相互关系的学科。
在化学反应中，电化学平衡和电极电势是两个重要的概念。
本文将详细介绍电化学平衡和电极电势，并探讨它们在化学反应中的作用。
一、电化学平衡电化学平衡是指在电化学反应中，电子传递和离子迁移速率达到平衡状态的情况。
在化学平衡条件下，氧化和还原反应同时进行，电荷转移速率相等。
电化学平衡与能量平衡紧密相关，通过控制电极上的电势差，可以调节反应速率和化学平衡。
1.1 氧化反应氧化反应是指物质失去电子的过程，通常与还原反应同时进行。
在电化学反应中，氧化和还原反应共现，氧化半反应是指失去电子的反应。
氧化反应的通常特征是物质电离能随反应进行而增加。
1.2 还原反应还原反应是指物质获得电子的过程，通常与氧化反应同时进行。
在电化学反应中，还原半反应是指获得电子的反应。
还原半反应中，物质的电离能随反应进行而降低。
1.3 Nernst方程Nernst方程是描述非标准电极电势的数学关系式。
Nernst方程可用于计算电极的标准还原电势与非标准电势之间的关系。
在电化学反应中，Nernst方程用于计算电极的电势差，从而得出反应进行的方向和速率。
Nernst方程的数学表达式如下：E = E0 - (0.059/n) * log(Q)其中，E为电极电势，E0为标准还原电势，n为电子转移的数量，Q为反应物和生成物浓度的比值。
二、电极电势电极电势是指相对于参比电极的电势差，用来描述电极上的电化学反应。
电极电势是评价电化学反应以及化学物质氧化还原能力的重要指标。
2.1 参比电极参比电极是一个标准电极，其电势被定义为零。
常见的参比电极有标准氢电极和齐次参比电极。
标准氢电极的电势被定义为0V，齐次参比电极的电势在不同的溶液中具有固定值。
2.2 电极电势的测定测定电极电势的方法主要有电动势测量和电位差测量两种。
电动势测量是通过建立一个与待测电极电势相等但方向相反的电势的系统来测定电极电势。
电化学氨氧化过程中间体解释说明以及概述1. 引言1.1 概述电化学氨氧化是一种重要的化学反应过程，通过在适当的电解质条件下，利用电流作用于含硝酸根离子（NO3-）的溶液中的氨（NH3），可以实现氨向亚硝酸（NO2-）和亚硝酸盐（NO2-）的转化。
这一过程广泛应用于废水处理、能源转换领域以及环境保护等方面。
1.2 文章结构本文将首先对电化学氨氧化过程中间体的定义与解释进行详细说明，包括中间体的形成机制和消失机制等内容。
接着，将介绍电化学氨氧化过程中存在的不同种类中间体及其特点，分别涉及到氢氧根离子中间体和过渡金属离子中间体等。
然后，将讨论常用的电化学分析技术以及光谱学方法在中间体检测与表征上的应用。
最后，在结论与展望部分对电化学氨氧化过程中间体进行总结归纳，并展望未来研究方向与挑战。
1.3 目的本文旨在全面了解电化学氨氧化过程中间体的相关知识，并详细介绍其定义、形成机制和检测方法等内容。
通过对已有研究的梳理与总结，探讨电化学氨氧化过程中间体的应用前景，并为未来研究提供思路和方向。
同时，本文也将揭示电化学氨氧化过程中间体在废水处理和能源转换等领域中的重要性，以及可能存在的挑战与困难。
2. 电化学氨氧化过程中间体的定义与解释2.1 电化学氨氧化反应概述电化学氨氧化是指利用电化学方法使氨发生氧化反应，产生一系列中间体的过程。
在此过程中，电流经过电解质溶液中的阳极时，会触发一系列复杂的反应，并生成多种不同性质的中间体。
2.2 中间体的定义与作用在电化学氨氧化过程中，中间体是指在反应路径上形成但并不稳定存在于反应混合物中的物质。
它们可以是无机离子、有机基团或自由基等。
这些中间体能够促进或催化整个氨氧化反应，并且通过各种反应途径继续转变为最终产物。
中间体在反应过程中扮演着重要角色。
它们能够提供活性位点以催化难以进行的部分反应，并降低整个反应能垒。
同时，通过掌握中间体的形成和消失机制，我们可以更好地了解反应机理，并优化反应条件和工艺设计。
电化学she与rhe换算
电化学中的SHE（标准氢电极）和RHE（可逆氢电极）是两种常用的参比电极。
它们用于测量电化学反应的电势，并将其与标准参比电极进行比较。
SHE是一个理想的参比电极，被定义为在25摄氏度和1大气压下，氢气在氢离子活度为1的溶液中的电极电势为0V。
SHE的电势是不变的，无论溶液的组成如何，通常用铂电极浸泡在酸性溶液中来实现。
与此不同的是，RHE是一个可逆氢电极，其电势可以根据不同的氢气气相压力和溶液中氢离子活度的变化而改变。
RHE比SHE更实用，因为电化学反应的条件通常与SHE定义的条件不同。
RHE可以在任何pH 值的溶液中使用，因为它可以通过调整氢气气相压力和溶液中氢离子活度来校准电势。
在电化学实验中，根据需要，可以通过使用标准电极电势和Nernst 方程进行SHE和RHE之间的转换。
Nernst方程描述了电化学反应的电势与氧化还原反应的自由能变化之间的关系。
换算公式如下：
E_RHE = E_SHE + 0.0591 × pH
其中，E_RHE表示RHE电势，E_SHE表示SHE电势，pH表示溶液的酸碱度。
需要注意的是，这个换算公式基于25摄氏度和1大气压的标准条件。
如果实验条件不同，可能需要使用修正公式来进行换算。
总之，电化学实验中的SHE和RHE是重要的参比电极，用于测量电势并比较电化学反应。
通过使用Nernst方程和换算公式，可以在不同条件下进行SHE和RHE之间的转换。
这有助于进行准确的电位测量和比较不同实验条件下的电化学反应。
高中化学知识点总结-----电化学一、原电池1．概念和反应本质：原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
2．原电池的构成条件（1）一看反应：能自发进行的氧化还原反应(且为放热反应)。
（2）二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
（但在燃料电池中两电极都为Pt 铂电极，不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用）（3）三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需要两电极直接或用导线相连插入电解质溶液中。
（4）四看电解质溶液或熔融电解质；3．原电池的工作原理：以锌铜原电池为例（Cu-Zn-CuSO 4） 单液原电池、 双液原电池负极（锌片）：Zn －2e －===Zn 2＋（氧化反应）（1） 正极（铜片）：Cu 2＋＋2e －===Cu （还原反应）电池反应：Zn + CuSO 4 = Cu + ZnSO 4（2）电子流向：由负极（Zn 片）沿导线流向正极（Cu 片）（3）离子移向：正正负负（4）盐桥 ①盐桥中通常装有琼胶的KCl （KNO 3）饱和溶液。
②盐桥的作用：平衡电荷，形成闭合回路③盐桥中离子移向：正正负负。
可逆反应达到平衡时，v （正）=v （逆），电流表指针归0.（5）单液原电池的缺点：负极与电解液不可避免会接触反应，在负极析出Cu ，形成无数微小的Cu-Zn 原电池，造成原电池效率不高，电流在较短时间内就会衰减。
（6）双液原电池优点：把氧化反应和还原反应彻底分开，形成两个半电池，避免负极与电解液直接反应。
一般电极材料与相应容器中电解液的阳离子相同。
4、原电池正负极的判断方法强调：负极首先是能与电解液直接反应，其次为较活泼的一极。
如：Mg-Al-NaOH 原电池中,Al 作负极。
Al-Cu-浓HNO 3原电池中，Cu 作负极。
另外还可以根据：(1) 原电池的工作原理： 负失氧化阴移向，正得还原阳移向。
(2)根据现象判断。
金属溶解质量减轻的一极为负极，有金属析出质量增加或有气体产生的一极为正极。
应用化学中的电化学基础知识电化学是应用化学领域的一个重要分支，研究了电与化学反应之间的关系以及电现象在化学反应中的应用。
本文将介绍一些应用化学中的电化学基础知识，包括电解质、电位、电解和电化学电池等内容。
一、电解质电解质是指在溶液中能够导电的化合物，主要分为强电解质和弱电解质两种。
强电解质在溶液中完全离解成离子，如盐酸和氯化钠；而弱电解质只有少部分分子会离解成离子，如醋酸和醋酸钠。
二、电位电位是电化学中的一个重要概念，用来描述物质的电荷相对于参考电极的能力。
常用的参考电极是标准氢电极，其电位被定义为0V。
其他物质的电位与标准氢电极的电位之差被称为标准电势，用E表示。
标准电势反映了物质进行氧化还原反应的趋势。
三、电解电解是指利用外加电压使离子在电解质溶液中发生氧化还原反应的过程。
在电解过程中，正极（阳极）接受电子，发生氧化反应；负极（阴极）失去电子，发生还原反应。
电解可以用于制备金属、析取气体等实用性操作。
四、电化学电池电化学电池是利用电化学反应产生电能的装置。
一个典型的电化学电池由两个半电池构成，分别是氧化半反应和还原半反应。
氧化半反应发生在阳极，还原半反应发生在阴极。
两个半反应通过电路进行电子传递，同时通过电解质溶液中的离子传递离子，从而实现能量的转化。
电化学电池的电势差被称为电动势，通常用E表示。
电池的工作原理是通过氧化还原反应来产生电荷分离，从而产生电流。
常见的电化学电池包括原电池、干电池和燃料电池等。
五、应用应用化学中的电化学知识具有广泛的应用领域。
电解质在溶液中的导电性质使其在电镀、电解制取金属等工业中得到广泛应用。
电位和电势的研究有助于了解氧化还原反应的趋势，进而指导催化剂的设计和电化学储能器件的开发。
电化学电池的应用范围涉及到能源存储、环境保护、电化学分析等方面。
总结电化学是应用化学领域中一个重要的分支，研究了电与化学反应之间的关系。
掌握电解质、电位、电解和电化学电池等基础知识，对于理解电化学反应的原理和应用具有重要意义。
电化学在实际中的应用王斌 0809401046 摘要：本文介绍了电化学在物理化学中的地位，在实际中的应用。
关键词：电化学氰化金钾物理化学是大学里很重要的一门课，对于想考化学方向研究生的人来说，物理化学尤为重要。
它的研究对象涵盖范围广阔，是一门基础课程，几乎每个学校化学方向的考研都要考物理化学，学好物理化学这门课是考研的必要条件。
电化学是物理化学的一个重要组成部分，它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关，还渗透到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。
在物理化学的众多分支中，电化学是唯一以大工业为基础的学科。
它的应用分为以下几个方面：1 电解工业，其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业、耐纶66的中间单体己二腈是通过电解合成的；铝、钠等轻金属的冶炼，铜、锌等的精炼也都用的是电解法；2 机械工业要用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整；3 环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物；4化学电源；5金属的防腐蚀问题，大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题；6许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理；7应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。
我想谈谈电化学合成方面的应用，同时也借此加深对电化学的理解。
何谓电化学？电化学就是主要研究电能和化学能之间互相转化以及转化过程中相关规律的科学。
我们物理化学书上涉及到的电化学知识，有三个方面，分别是：电解质溶液；可逆电池的电动势及其应用；电解与极化作用。
这三个方面总结起来看，就是介绍的电解池与原电池的各个部分。
电解质溶液研究的是这两个池的导电介质，可逆电池的电动势及其应用研究的是电池的电动势，电解与极化作用谈论的是电极极化作用和电解池的电解。
可见电池是贯穿电化学始终的关键概念。
电化学的应用实际就是利用电化学反应进行电化学合成。
如何使本来不能自发进行的反应能够进行下去呢？较便捷的方法就是给反应体系通电，这就是电化学反应。
化学中的电化学反应原理电化学反应是化学中的一种重要反应类型，它与带电粒子间的作用有关。
电化学反应是分子之间，或分子与电子之间，或者分子与金属之间发生的化学反应。
化学反应中的电化学反应是指因电子的转移而发生的化学反应。
在电化学反应中，电化学纯度往往非常高，因为针对电化学反应，常常需要采用高度纯净的材料来保证反应的准确性和可靠性。
电化学反应是一种在低温环境下进行的反应，有时需要特殊的设备或环境才能进行。
以下将详细讲解化学中的电化学反应原理。
一、电化学反应的定义电化学反应是指因电子的转移而发生的化学反应。
通过导电性液体(电解质)中的化学反应充分发挥电子的作用，是电化学反应的基本方式，化学反应的过程被分解成了一个个单元反应步骤，其中包含了一个个微观过程，这些过程有着科学性和可预测性，因此被广泛应用于生产和研究领域。
电化学反应是化学中的一种重要反应类型，通过利用电子的转移，可以进行许多化学反应，例如酸碱反应、氧化还原反应等。
电化学反应对人类的生产和生活有着广泛的应用，包括电解液中的合成、电解加热、电解降解、电化学测量、电存储、电解析等，在各个领域都有广泛的应用。
二、电化学反应的原理电化学反应的原理包括三个方面，分别是电解质的导电性、电子的转移以及物质的稳定性。
导电性液体(电解质)的存在和适当的电势源是电化学反应进行的基础。
化学电势源可以是化学反应放出或吸收的热量，也可以是外加电势源。
1、电解质的导电性导电性液体(电解质)是电化学反应的基础，因为它们可以让电池或电容器里的正负电荷进行电子转移。
导电性液体具有高度的离子化能力，即设法产生了大量的离子，这些离子可以形成一个容纳带电粒子、流体或固体直接的接触表面。
直接接触表面会形成阴阳极的反应作用，同时也会缓解容器内部的电荷不平衡，使其更稳定。
2、电子的转移电子转移可以通过导电性液体中的氧化还原反应（redox反应）完成。
氧化还原反应是指在同一化学反应中发生氧化和还原反应。
初中化学认识电解质和电化学初中化学：认识电解质和电化学电解质是化学学科中的一个重要概念，它在电化学中发挥着重要的作用。
本文将介绍电解质的概念和分类，以及电化学的基本原理和应用。
第一部分：电解质的概念和分类1. 电解质的定义电解质是指能够在溶液中或熔融态中导电的物质。
当电解质溶解或熔融时，其分子或离子能够自由移动，从而形成电流。
2. 电解质的分类根据电解质溶液的导电能力和溶解度，电解质可分为强电解质和弱电解质两类。
2.1 强电解质强电解质在溶液中完全电离，生成大量离子。
常见的强电解质包括：酸、碱、盐等。
例如，盐酸（HCl）溶解时会完全电离成H+和Cl-离子。
2.2 弱电解质弱电解质在溶液中只部分电离，生成少量离子。
常见的弱电解质有：部分酸、部分碱等。
例如，醋酸（CH3COOH）在溶液中只部分电离成CH3COO-和H+。
第二部分：电化学的基本原理和应用1. 电化学的基本原理电化学是研究电与化学变化之间相互关系的学科。
它主要包括两个重要的过程：电解和电池。
1.1 电解电解是指通过外加电流使化学物质发生氧化还原反应的过程。
电解涉及到阴极（负极）和阳极（正极）两个电极，物质在电解过程中的变化涉及到离子和电子的转移。
1.2 电池电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池（正极和负极）和电解质溶液组成。
电池的工作原理是通过半电池中的化学反应产生电子流，从而形成电流。
2. 电化学的应用电化学在日常生活和工业生产中有广泛的应用。
2.1 铜镀电镀是利用电化学原理，在金属表面上镀上一层金属的方法。
常见的例子是铜镀，通过电解含有铜离子的溶液，将铜离子还原成铜金属沉积在被镀物体表面。
2.2 锂离子电池锂离子电池是一种常见的可充电电池，它利用锂离子在正负极之间的迁移产生电流。
锂离子电池在手机、笔记本电脑等电子产品中广泛应用。
2.3 腐蚀与防腐电化学腐蚀是指金属表面因为与周围环境中的氧、水等物质发生氧化还原反应而受到的破坏。
物理学中的电化学电化学是将电学和化学联系起来研究化学反应的一门学科。
它既涉及到电和电荷，又涉及到原子分子的结构和化学键，是现代物理学中的一个重要分支。
本文将介绍电化学的一些基本概念和应用。
一、电化学中的基本概念电化学是研究化学变化中电能和化学能之间相互转化的现象和规律的一门学科。
它的基本概念包括：1. 电解和电解质：电解是指在电场作用下，电解质分解成离子的过程。
而电解质是指在溶液中能够导电的化合物。
2. 电极和电势：电极是用于电化学反应中提供电子或接受电子的固体物质。
电极的电势是指它与参比电极之间电势差的大小，以参比电极为零点计算。
3. 电池和电动势：电池是指将化学能转化为电能的装置，它由阳极、阴极和电解质组成。
电动势是指电池两极之间的电势差，在标准条件下的电动势称为标准电动势。
4. 催化剂和电化学反应：催化剂是指能增强化学反应速率并不参与之的化合物。
电化学反应是指通过电流改变化学反应方向和速率的反应。
二、电化学的应用电化学具有广泛的应用价值，涉及到多个领域，包括环境保护、化学制品生产、电池技术等。
1. 电池技术电池技术是电化学的一项重要应用。
电池是将化学能转化为电能的装置，能够为许多设备和系统提供电力。
电池的种类很多，包括干电池、蓄电池、锂离子电池等。
每种电池都有其特定的应用范围和性能优劣。
2. 金属腐蚀和防腐技术金属腐蚀是由于金属表面与环境中的氧、酸、水等导致金属失去原来的性质和功能。
电化学提供了使金属表面形成保护膜、延缓金属腐蚀的技术。
例如电镀、电泳等技术可以为金属表面形成一层保护膜，使金属与腐蚀环境隔离。
3. 水处理技术电化学技术在水处理中有着重要应用。
电解水可以将水中的杂质、有机物质和微生物进行分解和杀灭。
电化学技术还可以用于处理废水、污水，提高水质和降低水中的有害物质。
4. 生物学与医学电化学技术在生物学和医学领域也有着重要应用。
电化学可以被用来研究和控制细胞、生物膜和生物系统的活性。
氧化还原反应与电化学第七章（中）2014/12/15 南京大学 化学原理课件应用电化学简介ü实用电池Utility cellsü电解Electrolysis2014/12/15南京大学 化学原理课件p 实用电池1.电流在电池室和盐桥中以正、负离子为载体的流动方式产生了高内阻，结果由于引出时电压的急剧下降而引不出大电流；2.缺乏便携性所要求的简洁性和牢固性。
任何自发的氧化还原反应都可构成电化学电池，但要开发为商用电池，却受到诸多条件的限制。
n 盐桥电池不适于商用的原因2014/12/15南京大学 化学原理课件①原电池(Primary batteries ), 其主要特征是电池反应不可逆, 电池耗尽后只能进入垃圾箱;③流动电池(Flow batteries ), 包括反应物、产物和电解质在内的物质流流经电池装置，装置本身实际上是一种将化学能转化为电能的转化器。
②蓄电池(Storage batteries ), 又叫二次电池(Secondarybatteries ), 可以反复充电和放电;当今商用电池的三种类型2014/12/15南京大学 化学原理课件这种电池的最高电压为1.55V ,“干”得名于其中不存在流动性液体。
I.干电池(Dry cell )干电池具有价廉的优点,但缺点也是显明的。
如,当迅速引出电流时,产物(如NH 3)会在电极上积累从而导致电压下降。
同时,电解质显示的酸性会导致金属锌缓慢溶解,从而使久置不用的电池也会失效。
2014/12/15南京大学 化学原理课件u 电池的阳极半反应是Zn 的氧化，锌的消耗是久用电池变软的原因之一：Zn (s ) Zn 2+ (aq ) + 2 e –u 阴极发生的还原反应比较复杂：2 MnO 2 (s ) + H 2O (l ) + 2 e –→Mn 2O3 (s ) + 2 OH −(aq )n NH 4Cl 的作用是消除反应中产生的OH –：NH 4+ (aq ) + OH −(aq ) →NH 3 (g ) + H 2O (l )n 生成的NH 3 (g ) 附着在阴极会阻断电流，ZnCl 2 的作用则是消除NH 3 (g )：Zn 2+ (aq ) + 2 NH 3 (g ) + 2 Cl −(aq ) →[Zn(NH 3)2]Cl 2 (s )2014/12/15南京大学 化学原理课件II.铅蓄电池(Lead-storage battery )铅蓄电池中为了防止阳极和阴极碰在一起造成短路，极板之间填有木质或玻璃纤维质隔板。
2014/12/15南京大学 化学原理课件蓄电池放电过程的电极反应为:负极: Pb (s ) + SO 42−(aq )PbSO 4 (s ) + 2 e −正极: PbO 2 (s ) + 4 H + (aq ) + SO 42−(aq ) + 2 e −PbSO 4 (s ) + 2 H 2O (l )总反应:Pb (s ) + PbO 2 (s ) + 4 H + (aq ) + 2 SO 42−(aq )2 PbSO 4 (s ) + 2H 2O (l )2014/12/15南京大学 化学原理课件充电过程使前述自发氧化还原反应逆向进行:电池放电帮助汽车启动,一旦开始行驶,由发动机带动的发电机就会担负起充电任务。
汽车电池相当一个蓄电器,蓄电池因此而得名。
在铅蓄电池中,由于反应物是固体（因而不再需要像盐桥电池那样将阳极室和阴极室分开），产物PbSO 4也是固体,意味着它们的浓度都不出现在反应商Q 中,有利于放电过程中维持相对恒定的电动势。
2 PbSO 4 (s) + 2 H 2O (l)Pb (s ) + PbO 2 (s ) + 4 H + (aq ) + 2SO 42−(aq )如何充电？Lead-storage battery铅蓄电池2014/12/15南京大学 化学原理课件III.镍镉电池(Nickel –cadmium battery )该电池电动势约l.4 V ，它可以作为电源用于充电式计算器、电子闪光灯、电动剃须刀等。
Cd 极（负极）Cd(s ) + 2OH −(aq ) → Cd(OH)2 (s ) + 2e −NiO 2 极（正极）NiO 2 (s ) + 2 H 2O (l ) + 2e −→ Ni(OH)2 (s ) + 2 OH −(aq )总反应：Cd (s ) + NiO 2 (s ) + 2 H 2O (l ) = Cd(OH)2 (s ) + Ni(OH)2 (s )2014/12/15南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件因为总反应不涉及溶液物种，电解质的量很小，两个电极可以靠得很近。
这种电池的电压为 1.8V ,其蓄电容量比同体积的铅酸蓄电池大6倍；这些特征使其可以以“纽扣”电池的形式用在钟表、助听器和相机中。
氧化：Zn (s ) + 2 OH −(aq )→ZnO (s ) + H 2O (l ) + 2 e −还原：Ag 2O (s ) + H 2O (l ) + 2 e −→2 Ag (s ) + 2 OH −(aq )总反应：Zn (s )+Ag 2O (s )→ZnO (s )+2Ag (s )银-锌电池的电池表示式为：Zn(s),ZnO(s)|KOH (饱和)|Ag 2O(s),Ag(s)IV.纽扣电池(Button cell )2014/12/15南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，来自于伟大的发明家爱迪生。
由于锂电池的自放电率极低，放电电压平缓，使得起搏器植入人体长期使用成为可能，因而最早得以应用于心脏起搏器中。
V.固体锂电池(Lithium battery)氧化：Li (s) →Li + (in solid electrolyte ) + e −还原：MnO 2 (s ) + Li ++ e −→LiMnO 2 (s )总反应：Li (s ) + MnO 2 (s ) →LiMnO 2 (s ) E cell = 3 V2014/12/15南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件n 锂离子电池是指Li +嵌入化合物为正、负极的二次电池。
n 正极采用锂化合物LiCoO 2或LiMn 2O 4，负极采用锂—碳层间化合物。
n 锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。
VI.锂离子电池(Lithium-ion battery )2014/12/15南京大学 化学原理课件1.高能量密度：锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40-50 %；2.高电压：一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V (平均值)，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池；3.无污染：锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质；4.循环寿命高：在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500 次；5.无记忆效应：记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中，电池的容量减少的现象。
锂离子电池不存在这种效应；6.快速充电：使用额定电压为4.2 V 的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。
2014/12/15南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件VII.燃料电池(Fuel cell )阿波罗登月飞行中, 电能的重要来源就是一种H 2−O 2 燃料电池。
H 2−O 2燃料电池的电极反应如下:阴极:O 2 (g ) + 2 H 2O (l ) + 4 e −→4 OH −(aq ) 阳极:2 H 2 (g ) + 4 OH −(aq ) →4 H 2O (l ) + 4 e −总反应:2 H 2 (g ) + O 2 (g ) → 2 H 2O (l )2014/12/15南京大学 化学原理课件n 燃料可以是H 2、CH 4、CH 3OH 、CO 等；n 氧化剂一般是氧气或空气；n 电解质可为水溶液（H 2SO 4、H 3PO 4、NaOH等）、熔融盐（Na 2CO 3、K 2CO 3）、固体聚合物、固体氧化物等。
n 发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳极和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电子通过外电路做功并构成电的回路。
2014/12/15南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件燃料电池的分类按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：1) 质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell −PEMFC ）2) 碱性燃料电池（alkaline fuel cell −AFC ）3) 磷酸燃料电池（phosphoric acid fuel cell −PAFC ）4) 熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell −MCFC)5) 固态氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell −SOFC ）2014/12/15南京大学 化学原理课件质子交换膜燃料电池2014/12/15 南京大学 化学原理课件p 质子交换膜只能传导质子，因此氢质子可直接穿过质子交换膜到达阴极，而电子只能通过外电路才能到达阴极。
当电子通过外电路流向阴极时就产生了直流电。
2014/12/15南京大学 化学原理课件磷酸型燃料电池（n 运用在大型发电机组上而且已商业化生产；n 电解质为100﹪浓度磷酸；n 操作温度大约为150到220℃之间；n 温度高所以废热可回收再利用；n 催化剂为白金。
2014/12/15南京大学 化学原理课件碱性燃料电池2014/12/15 南京大学 化学原理课件熔融碳酸盐燃料电池n 使用熔融的锂钾碳酸盐或者锂钠碳酸盐作为电解质；n 当温度加热到650℃时，这种盐就会熔化，产生CO 32−，从阴极流向阳极，与氢结合生成水，二氧化碳和电子。
电子然后通过外部回路返回到阴极，在这过程中发电。
n 阳极反应：n 阴极反应：2014/12/15南京大学 化学原理课件固态氧化物燃料电池2014/12/15 南京大学 化学原理课件n 电解质为氧化锆，含有少量的氧化钙与氧化钇；n 操作温度约为1000℃，稳定度较高，不需要催化剂；n 燃料废热可回收再利用，使用于中规模发电机组；n 可忍受较多的硫化物，不受CO 影响；n 价格较低。
2014/12/15南京大学 化学原理课件化学“燃料”电池2014/12/15 南京大学 化学原理课件2014/12/15 南京大学 化学原理课件p 美国福特(Ford)公司于1967年首先发明；p 由熔融液态电极和固体电解质组成的；p 负极是熔融金属钠，正极是硫和多硫化钠熔盐；p 固体电解质兼隔膜的是一种专门传导钠离子的陶瓷材料，外壳则一般用不锈钢等金属材料。
