碱性锌锰电池全解
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锌锰电池以锌为负极,二氧化锰为正极,氢氧化钾溶液为电解液的原电池。
简称碱锰电池,俗称碱性电池。
其产品系列都用字母“LR”表示,其后的数字表示电池的型号。
碱性电池的负极活件物质是金属锌,由其提供电子,产生电流。
锌皮或锌箔在碱液中,但其比表面较小,含电解液性能差,低温和重负荷下使用极易钝化。
而锌粉具有足够大的比表面,在碱性电液中也不易钝化。
而使用汞齐锌对电极性能有很大的作用,它能提高锌的析氢过电位,并使电池的防漏性能提高。
同时碱性电池的锌粉必须严格控制重金属杂质,尤其是铁,因为铁不易汞齐,从而控制杂质含量。
电池内活性物质的典型配方(质量):正极为电解二氧化锰90~92%,石墨粉8~9%,乙炔炭黑0.5~1%;负极为汞齐锌粉88~90%,氧化锌5~7%,CMC钠盐3~4%,KOH 溶液(外加)适量。
电解液为8~12N KOH溶液,其中溶入适量氧化锌。
碱性介质中的锌-锰电池(碱锰电池)的电池反应(-)Zn∣KOH∣MnO 2 (+)负极反应:Zn-2 e+2OH-→Zn(OH)2⇌ ZnO+H2O正极反应:2MnO2+2H2O+2e→2MnOOH+2OH-电池反应:Zn+2MnO2+H2O→2MnOOH+ZnO或Zn+2MnO2+H2O→2MnOOH+Zn(OH)2⇌ZnO +H2O特点:比普通锌锰电池性能好,电流大,储存时间长电解二氧化锰分为普通型,碱锰型及无汞碱锰型,普通型适用于锌锰电池类;碱锰型适用于碱性锌锰电池类,无汞碱锰型适用于碱性锌一二氧化锰电池。
主要用途:电解二氧化锰是优良的电池的去极化剂,它与天然放电二氧化锰生产的干电池相比,具有放电容量大、活性强、体积小、寿命长等特点,掺用20-30%EMD 做成的干电池比全用天然MnO2做成的干电池其放电容量可提高50-100% ,在高性能氯化锌电池中掺用50-70%EMD ,其放电容量可提高2-3 倍,全部用EMD 做成的碱锰电池,其放电容量可提高5-7 倍,因此电解二氧化锰成为电池工业的一种非常重要的原料。
碱性锌锰干电池原理
碱性锌锰干电池是一种常见的干电池,其原理是基于电化学反应。
它由一个锌阳极和一个二氧化锰阴极组成,这两个电极之间通过电解质(一般为碱性溶液)隔离。
在工作过程中,锌阳极发生氧化反应,即锌原子失去两个电子转变为锌离子:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
这些电子从锌电极经过外部电路流向阴极。
同时,阴极上的二氧化锰得到电子转变为MnOOH,然后进一步发生水的电离反应:
MnO2(s) + H2O(l) + e- → MnOOH(s) + OH-(aq)
这个反应中产生的氢氧根离子再结合锌离子生成氢氧化锌:Zn2+(aq) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s)
整个反应过程如下:
Zn(s) + 2MnO2(s) + 2H2O(l) → Zn(OH)2(s) + 2MnOOH(s)
在这个电池中,产生的氢氧根离子会在电池中逐渐消耗,导致电池反应速率降低,从而限制了电池的使用寿命。
当电池用完时,锌阳极将被完全消耗,电池无法再产生电流。
总的来说,碱性锌锰干电池的原理是通过锌和二氧化锰之间的氧化还原反应,在电解质的作用下,将化学能转化为电能,从而产生电流。
碱性锌锰干电池以氢氧化钾水溶液等碱性物质作电解质的锌锰电池,是中性锌锰电池的改良型。
使用电解二氧化锰作正极活性物质,与导电石墨粉等材料混和后压成环状,锌粉作负极活性物质,与电解液和凝胶剂混和制成膏状。
它是普通干电池的升级换代的高性能电池产品。
目录碱性锌锰干电池的结构碱性锌锰干电池的原理碱性锌锰干电池的性能碱性锌锰干电池对隔膜的要求碱性锌锰干电池的特点碱性锌锰干电池的应用碱性锌锰干电池的选购碱性锌锰干电池的市场前景碱性锌锰干电池的选用注意事项碱性锌锰干电池的结构1--金属顶帽;2--塑料套简;3--锌膏;4--钢壳;5--金属外套;6--隔膜7--二氧化锰环;8--锌极集流柱;9--塑料底;10--金属底盖绝缘垫圈碱性锌锰干电池的原理正极为阴极反应:MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH-MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4-Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42-负极为阳极反应:Zn+2OH-→Zn(OH)2+2eZn(OH)2+2OH-→Zn(OH)42-总的电池反应:Zn+MnO2+2H2O+4OH-→Mn(OH)42-+Zn(OH)42-碱性锌锰干电池的性能碱性锌锰干电池在结构上采用与普通锌锰电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,采用高导电性的碱性电解液,正负极采用高能电极材料,所以,碱锰电池的容量和放电时间是同等型号普通电池的3~7倍,低温性能两者差距更大,碱锰电池更耐低温,而且更适合于大电流放电和要求工作电压比较稳定的用电场合。
碱性锌锰干电池对隔膜的要求1、外观要均匀、平整,无机械杂质2、有良好的耐化学腐蚀能力3、有良好的机械强度4、有良好的电解液吸收能力和保持电解液的能力5、在电解液中需要有良好的尺寸稳定性6、具有良好的离子导电能力7、金属杂质的含量要低8、规格要求碱性锌锰干电池的特点1、开路电压为1.5V;2、工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;3、大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;4、低温放电性能好。
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—化学电源及工作原理(新高考通用)【必备知识】1.分类一次电池:一次电池就是放电之后不可再充电的电池。
常见的一次电池有锌锰干电池、锌银电池。
二次电池:二次电池又称可充电电池或蓄电池。
充电电池中能量的转化关系是:化学能电能,常见的二次电池有铅蓄电池、镉镍电池、锂离子电池等蓄电池等。
2.工作原理电池电极反应装置图碱性锌锰电池总反应:Zn +2MnO 2+2H 2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2;负极:Zn +2OH --2e -===Zn(OH)2;正极:2MnO 2+2H 2O +2e -===2MnO(OH)+2OH -银锌电池总反应:Zn +Ag 2O +H 2O===Zn(OH)2+2Ag负极反应:Zn +2OH --2e -===Zn(OH)2正极反应:Ag 2O +H 2O +2e -===2Ag +2OH -锂电池Li -SOCl 2电池可用于心脏起搏器,该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl 4-SOCl 2总反应:4Li +2SOCl 2===4LiCl +SO 2↑+S负极反应:4Li -4e -===4Li +正极反应:2SOCl 2+4e -===SO 2↑+S +4Cl -铅酸蓄电池总反应:Pb +PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O ;负极:Pb +SO 2-4-2e -===PbSO 4;正极:PbO 2+4H ++SO 2-4+2e -===PbSO 4+2H 2O【微点拨】①可逆电池的充、放电不是可逆反应。
②负接负后作阴极,正接正后作阳极。
【易错辨析】1.太阳能电池不属于原电池()2.可充电电池中的放电反应和充电反应互为可逆反应()3.铅酸蓄电池工作时,当电路中转移0.1mol电子时,负极增重4.8g()(SO42-:96)【答案】 1.√ 2.× 3.√【题型突破】1、(2019·浙江4月选考,12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
碱性锌锰干电池2篇碱性锌锰干电池(Part 1)碱性锌锰干电池是一种常见的干电池类型,它具有长寿命、高性能和稳定的电流输出等优点,广泛应用于日常生活和工业领域。
本文将介绍碱性锌锰干电池的原理、组成以及使用注意事项。
首先,我们来了解一下碱性锌锰干电池的原理。
碱性锌锰干电池的正极是由二氧化锰制成的,负极则是由锌和氢氧化钠组成。
当电池连接电路后,锌负极会产生电子流向锌离子生成,同时氢氧化钠水溶液中的氢氧根离子会向正极二氧化锰移动,发生氧化还原反应。
这种反应会释放出电能,形成电流,从而驱动电器工作。
碱性锌锰干电池的组成主要包括正极容器、负极容器、电解液和隔膜。
正极容器一般由钢制成,内壁涂有二氧化锰,并通过焊接与正极杆连接。
负极容器通常由锌制成,通过负极杆与负极连接。
电解液是氢氧化钠溶液,可以提供离子传递的介质。
而隔膜则起到隔离正负极的作用,以防止短路。
使用碱性锌锰干电池时需要注意一些事项。
首先,要确保正确安装电池,正负极的连接方向不能颠倒,否则可能导致电池无法正常工作或损坏。
此外,避免与其他金属物质接触也是很重要的,因为接触会引发电池自身的化学反应,导致电池温度升高或破裂。
当电池用完后,我们应该及时将其回收,以减少对环境的污染。
综上所述,碱性锌锰干电池是一种常见且实用的干电池类型。
它的原理简单,组成明晰,使用方便。
我们在日常生活中能见到许多使用碱性锌锰干电池的设备,如遥控器、闹钟、手电筒等。
我们需要正确使用和处理废旧电池,以确保环境的安全和健康。
碱性锌锰干电池(Part 2)在上一篇文章中,我们介绍了碱性锌锰干电池的原理、组成以及使用注意事项。
在本篇文章中,我们将进一步探讨碱性锌锰干电池的优势、应用领域以及未来的发展趋势。
首先,碱性锌锰干电池具有许多优势。
首先是其长寿命。
碱性锌锰干电池通常比其他类型的干电池寿命更长,可以提供持久和稳定的电流输出。
其次,碱性锌锰干电池在高电流和低温下的性能表现也比较出色,适用于各种环境和工作条件。
碱性锌锰电池制程流程英文回答:The process flow of an alkaline zinc-manganese battery involves several steps. Firstly, the battery casing is manufactured using a mold. This casing serves as the outer shell of the battery and provides protection for the internal components.Next, the positive electrode, or cathode, is prepared. This involves mixing manganese dioxide (MnO2) with graphite and a small amount of electrolyte. The mixture is then pressed into a pellet shape and inserted into the battery casing.After that, the negative electrode, or anode, is prepared. Zinc powder is mixed with a gelling agent and an electrolyte to form a paste. This paste is then coated onto a metal grid and inserted into the battery casing, opposite to the cathode.Once both electrodes are in place, a separator is inserted between them to prevent direct contact. The separator is typically made of a porous material that allows the flow of ions but prevents the electrodes from touching.Next, the battery is filled with an alkalineelectrolyte solution, usually potassium hydroxide (KOH). This solution facilitates the movement of ions between the electrodes during the battery's operation.Finally, the battery is sealed to prevent any leakage or evaporation of the electrolyte. This is typically done by heat-sealing the casing or using a sealing compound.To illustrate the process, let's imagine that I am working in a battery manufacturing company. My job is to assemble alkaline zinc-manganese batteries. I start by taking the battery casing from the production line and inspecting it for any defects. Once I am satisfied with the quality, I move on to preparing the electrodes.For the cathode, I measure the required amount of manganese dioxide and graphite using a scale. I then mix them together in a container and add a small amount of electrolyte. After thoroughly mixing the ingredients, I use a press to shape the mixture into pellets. These pellets are then placed into the battery casing.Next, I prepare the anode by measuring the zinc powder and mixing it with the gelling agent and electrolyte. I make sure the paste has the right consistency before coating it onto the metal grid. Once the anode is ready, I insert it into the battery casing, opposite to the cathode.To ensure the electrodes do not touch, I insert a separator between them. The separator is a thin piece of material that allows the flow of ions but prevents any physical contact.After that, I fill the battery with the alkaline electrolyte solution. I carefully pour the potassium hydroxide into the battery casing, making sure not to spillany. Once the battery is filled, I proceed to seal it. I either use a heat-sealing machine or apply a sealing compound around the edges of the casing.Finally, I inspect the sealed battery for any leaks or defects. If everything looks good, I package the batteryand prepare it for shipment.中文回答:碱性锌锰电池的制程流程包括几个步骤。
汞在碱性锌锰电池中的作用碱性电池的负极活件物质是金属锌,由其提供电子,产生电流。
锌皮或锌箔在碱液中,但其比表面较小,含电解液性能差,低温和重负荷下使用极易钝化。
而锌粉具有足够大的比表面,在碱性电液中也不易钝化。
而使用汞齐锌对电极性能有很大的作用,它能提高锌的析氢过电位,并使电池的防漏性能提高。
同时碱性电池的锌粉必须严格控制重金属杂质,尤其是铁,因为铁不易汞齐,从而控制杂质含量。
汞由于其高毒性及污染性现在都在寻求其合适的替代物,包括各种氧化物、氢氧化物或金属盐等无机物以及聚乙烯氧化物,聚乙二醇类,芳烃类多元醇等各种有机物。
我们可以从他的反应式中来加以了解碳极: 2NH4+ + 2e- = 2NH3 + H2+)H2 + 2MnO2 = 2MnO(OH) (“+)”指将两个反应加在一起)锌极: Zn - 2e- = Zn2+总反应: Zn + 2MnO2 + 2NH4+ = 2MnO(OH) + 2NH3 + Zn2+从反应式看出:加MnO2是因为碳极上NH4+ 离子获得电子产生H2,妨碍碳棒与NH4+ 的接触,使电池的内阻增大,即产生“极化作用”。
添加MnO2就能与H2反应生成MnO(OH)。
这样就能消除电极上氢气的集积现象,使电池畅通。
所以MnO2起到消除极化的作用,叫做去极剂。
此外,普通碱性干电池也是用锌和MnO2或HgO做反应物,但在KOH碱性条件下工作。
例如汞电池是最早应用的微型电池,有Zn(负极)和HgO(正极)组成,电解质为KOH浓溶液,电极反应为负极: Zn(s) + 2OH- —— ZnO(s) + H2O + 2e-正极: HgO(s) + H2O + 2e- —— Hg(l) + 2OH-总反应: Zn(s) + HgO(s) ——ZnO(s) + Hg (l) 电动势为1.35V,特点是在有效使用期内电势稳定。
另有一种氧化银电池由Zn和Ag2O组成,电解质为碱性溶液,电动势为1.5V。
碱性电池全面剖析(四)碱性电池实用大全碱性电池我国很多人还不熟悉,但它以令人吃惊的速度开始占领市场。
它的主要优点就是耐久的电量,一般是普通电池的七倍,另外最初回复时间短,最适合用于照相机闪光灯。
输出稳定,而且不漏液,因此一些高级电子产品如BP机,遥控器,电子照相机等规定必须使用碱性电池。
碱性电池Alkaline Battery,亦称为碱性干电池、碱性锌锰电池、碱锰电池,是锌锰电池系列中性能最优的品种。
适用于需放电量大及长时间使用。
电池内阻较低,因此产生之电流较一般锰电池为大,而环保型含汞量只有0.025%,无须回收。
碱性电池是以二氧化锰为正极,锌为负极,氢氧化钾为电解液。
其特性上较碳锌电池来的优异,电容量大,以金顶碱性电池为例,平均比碳锌电池电力多5倍(电力倍数会因电器产品不同而异),保存性良好,耐漏液性良好、耐温性佳,电压变化小,可得到安定的电压,大电流下仍可高效率放电,因此大小电流器皆适合使用。
碱性电池在结构上采用于普通电池相反的电极结构,增大了正负极间的相对面积,而且用高导电性的氢氧化钾溶液替代了氯化铵、氯化锌溶液,负极锌也由片状改变成粒状,增大了负极的反应面积,加之采用了高性能的电解锰粉,所以电性能得以很大提高,一般的,同等型号的碱性电池是普通电池的容量和放电时间的3-7倍,低温性能两者差距更大,碱性电池更适用于大电流连续放电和要求高的工作电压的用电场合,特别适用于照相机、闪光灯、剃须刀、电动玩具、CD 机、大功率遥控器等。
另外,碱性电池一般不可充电,这是为了安全考虑。
另外电能“耗尽”的碱性电池放置一段时间后又可以恢复一定的电能,所以断续使用碱性电池可以有更长的工作时间。
碱性电池识别上可以看是否印有ALKALINE字样或中文“碱性电池”字样。
目前市场上有多种品种,一般国产的价格是2.5一只,进口的是4~6元一只。
进口电池虽然比国产电池贵很多,但除包装漂亮外,其他技术指标没有太大的差异。
进口品牌目前主要有美国“劲量”“金霸王”、日本“索尼”,“松下”等。
锌锰电池种类
锌锰电池是一种常见的干电池,通常用于电子设备、玩具、手电筒等小型电器上。
它具有体积小、重量轻、使用方便等优点,因此备受消费者青睐。
在这篇文章中,我们将深入探讨不同类型的锌锰电池,以及它们的特点和用途。
一、碱性锌锰电池
碱性锌锰电池是一种常见的一次性电池,也称为碱性干电池。
它采用氢氧化钾或氢氧化锂作为电解液,具有较高的电压稳定性和较长的使用寿命。
碱性锌锰电池广泛应用于各种家用电器、玩具、遥控器等设备上,是日常生活中不可或缺的电源之一。
二、锂锌电池
锂锌电池是一种高性能的锌锰电池,具有高能量密度、低自放电率和长周期寿命等优点。
锂锌电池广泛应用于数码相机、手持游戏机、智能手表等电子设备中,为用户提供持久稳定的电力支持。
三、聚合物锌锰电池
聚合物锌锰电池是一种新型的锌锰电池,采用聚合物电解质代替传统的液态电解质,具有更高的安全性和稳定性。
聚合物锌锰电池适用于一些对安全性要求较高的设备,如医疗器械、航空航天设备等领域。
四、锌空气电池
锌空气电池是一种以空气中的氧气作为正极活性物质的锌锰电池,具有高能量密度和长工作时间的优点。
锌空气电池适用于一些对电池工作时间要求较高的设备,如无线耳机、无线键盘等。
总的来说,锌锰电池作为一种常见的干电池,在日常生活中扮演着重要的角色。
不同类型的锌锰电池各具特点,适用于不同领域的设备,为人们的生活带来便利。
在选择电池时,消费者可以根据设备的功耗需求和使用环境来选择合适的锌锰电池,以充分发挥其性能优势。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
znmno2干电池反应式ZnMnO2干电池反应式一、引言干电池是一种常见的便携式电源,被广泛应用于各个领域。
其中,ZnMnO2干电池作为一种重要的碱性锌锰电池,具有体积小、重量轻、使用方便等优点,被广泛用于电子产品、家用电器、玩具等领域。
本文将从反应式的角度,探讨ZnMnO2干电池的原理与特点。
二、ZnMnO2干电池的反应式ZnMnO2干电池的反应式可简化为以下两个半反应:1. 阳极反应:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-2. 阴极反应:2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- → Mn2O3(s) + 2OH-(aq)三、反应机理ZnMnO2干电池的工作原理基于两个半反应的相互作用。
在阳极,锌(Zn)通过放电反应氧化成锌离子(Zn2+),同时释放出电子。
而在阴极,二氧化锰(MnO2)与水(H2O)以及电子发生还原反应,生成三氧化二锰(Mn2O3)和氢氧根离子(OH-)。
两个半反应通过电解质(通常为碱性电解质)中的离子传导实现电子的流动,从而产生电能。
四、特点与优势1. 高能量密度:ZnMnO2干电池具有较高的能量密度,能够在小体积的情况下提供持久的电力供应,适用于需要长时间使用的电子设备。
2. 长寿命:由于ZnMnO2干电池采用碱性电解质,相对于其他类型的干电池而言,其寿命更长,能够提供更持久的电能。
3. 耐高温性能好:ZnMnO2干电池具有较高的工作温度范围,可在-20℃至60℃的环境下正常工作,适用于各种气候条件下的使用。
4. 低自放电率:ZnMnO2干电池的自放电率较低,即在长时间不使用的情况下,电池内部的电能损失较小,能够更好地保存电能。
5. 环保节能:与一次性碱性电池相比,ZnMnO2干电池可重复使用,减少了电池废弃物的产生,对环境更加友好。
五、应用领域1. 电子产品:ZnMnO2干电池广泛应用于电子产品,如遥控器、手持游戏机、计算器等,为这些设备提供可靠的电力支持。