锂离子电池反应方程式怎么写?锂离子电池的反应方程式

2024-04-17 19:46:58 文章来源 :网络 围观 : 评论

  负极反应:C6Li-xe-==C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)

  正极反应:Li(1-x)MO2 + xLi+ + xe- == LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)

  锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。

  电极反应式的书写

  原则电极反应基本上都是氧化还原反应,要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。除此之外还要遵循:

  1、加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。利用此原则,电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。

  2、 共存性原则:碱性溶液中CO2不可能存在,也不会有H+参加反应或生成;同样酸性溶液,不会有OH参加反应或生成也不会有碳酸根离子的存在。根据此原则,物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。我们可以根据电解质溶液的酸碱性来书写,确定H2O,OH, H 在方程式的左边还是右边。

  扩展资料:

  锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池,人们称其为锂电池。电池采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大,很少应用于日常电子产品。

  锂离子电池由日本索尼公司于1990年最先开发成功。它是把锂离子嵌入碳(石油焦炭和石墨)中形成负极。正极材料常用LixCoO2 ,也用 LixNiO2 ,和LixMnO4 ,电解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯(EC)+二甲基碳酸酯(DMC)。

  石油焦炭和石墨作负极材料无毒,且资源充足,锂离子嵌入碳中,克服了锂的高活性,解决了传统锂电池存在的安全问题,正极LixCoO2在充、放电性能和寿命上均能达到较高水平,使成本降低,总之锂离子电池的综合性能提高了。预计21世纪锂离子电池将会占有很大的市场。

  锂离子二次电池充、放电时的反应式为LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC。

  1、准确判断两个电极

  将锌片和铝片用导线相连,分别插入稀硫酸、浓硫酸中,写出两原电池中的电极反应式和电池反应式。

  稀硫酸作电解质溶液时,较活泼的铝被氧化,锌片上放出氢气,所以:负极(铝片):2Al - 6e-==2Al3+ 。

  正极(锌片):6H+ + 6e-==3H2↑电池反应:2Al + 6H+ ==2Al3+ + 3H2↑浓硫酸作电解质溶液时,因常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,而锌能与浓硫酸反应,此时锌片作负极,铝片作正极:负极(锌片):Zn - 2e-==Zn2+ 正极(铝片):4H++ SO42-+ 2e-==SO2↑ + 2H2O 电池反应:Zn + 2H2SO4(浓)==ZnSO4+ SO2↑+ 2H2O。

  2、注意运用电池总反应式

  将铂丝插入KOH溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气,可以形成原电池。则通入甲烷的一极为电池的负极,这一极的电极反应式为正极。

  甲烷燃烧发生的氧化还原反应为:CH4+ 2O2 ==CO2+ 2H2O,碱性溶液中CO2不可能释放出去:CO2+ 2OH-==CO32-+ H2O,所以电池总反应式为:CH4 + 2O2+ 2OH-==CO32-+ 3H2O。通甲烷的一极发生氧化反应,故为负极。

  正极吸收氧,可看作发生吸氧腐蚀:2O2+ 4H2O + 8e- == 8OH-,总反应减去正极反应得负极反应:CH4+ 10OH-- 8e-== CO32-+ 7H2O

  3、关注电解质溶液的酸碱性

  美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。⑴用KOH作电解质溶液,电极反应产生的水,经冷凝后又可作为宇航员的饮用水,发生的反应为:2H2+ O2==2H2O,则电极反应式分别为2H2+ 4OH-- 4e-==4H2O。

  在应用电池中,电解质参与电极反应,但在整个反应过程中只起桥梁作用,如酸性电解质,H+参加一个电极反应,但另一电极反应必有H+生成,同时不能出现OH-;

  4、充分利用电荷守恒原则在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。

  锂电池:

  负极:Li-e-═ Li+正极:MnO2+e-═ MnO2-

  总反应式:Li+MnO2+═ LiMnO2 10、氢氧燃料电池(38%KOH溶液)

  负极:2H2+4OH--4e-═ 2H2O正极:O2+2H2O+4e-═ 4OH-

  总反应式:2H2+O2═ 2H2O 11、氢氧燃料电池(98%H***O4溶液)

  负极:2H2-4e-═ 4H+正极:O2+4H++4e-═ 2H2O

  总反应式:2H2+O2═ 2H2O 12、甲烷燃料电池(碱性电池)

  甲烷燃料电池是将金属铂片插入KOH溶液作电极,在两极上分别通甲烷和氧气制得。

  负极:CH4+10OH--8e-═ CO32-+7H2O正极:4H2O+2O2+8e-═ 8OH-

  总反应式:CH4+2KOH+2O2═ K2CO3+3H2O 13、甲醇燃料电池:是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的

  新型手机电池,电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍。

  负极:2CH3OH+16OH--12e-═ 2CO3 2-+12H2O正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-

  总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-═ 2CO3 2-+6H2O 14、熔融盐燃料电池:该电池用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气

  与CO2的混合气为正极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池。熔融盐燃料电池具有高

  的发电效率,因而受到重视。

  负极:2CO+2CO32--4e-═ 4CO2正极:O2+2CO2+4e-═ 2CO32-

  总反应式为:2CO+O2═ 2CO2 15、铝-空气-海水电池:海水标志灯是将金属Al、石墨和灯泡用导线连接好之后投入海水制得。

  负极:4Al-12e-═ 4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-═ 12OH-

  总反应式:4Al+6H2O+3O2═ 4Al(OH)3

  知多点:我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。

  

锂离子电池反应方程式怎么写?锂离子电池的反应方程式

  

锂离子电池反应方程式怎么写?锂离子电池的反应方程式

  

锂离子电池反应方程式怎么写?锂离子电池的反应方程式

  

锂离子电池反应方程式怎么写?锂离子电池的反应方程式

相关文章

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
推荐文章