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    碳鋅電池結(jié)構(gòu)原理

    鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3991次  |  2019年08月08日  

    碳鋅電池結(jié)構(gòu)原理


    碳鋅電池的容器是一個鋅罐。里面有一層由NH4Cl和ZnCl2所構(gòu)成的糊狀液體,這個糊狀液體通過一個紙層與粉末狀的碳和二氧化錳隔開。這些粉末填充在一個碳棒的周圍。


    在這個干電池里,最外層的鋅是電池的負(fù)極。在半反應(yīng)中,鋅被氧化,如下式所示:


    Zn(s)→Zn2+(aq)+2e−

    一個由粉末狀碳和二氧化錳所圍繞的石墨棒作為正極。其中,二氧化錳和碳粉混合是為了增加正極的導(dǎo)電性。陰極反應(yīng)如下圖所示:


    2MnO2(s)+2H+(aq)+2e−→Mn2O3(s)+H2O(l)

    H+來自于NH4+(aq):


    NH4+(aq)→H+(aq)+NH3(aq)

    產(chǎn)生的NH3可以與Zn2+結(jié)合。


    在整個半反應(yīng)中,錳的氧化態(tài)由+4被還原到了+3。


    盡管很多副反應(yīng)也可能發(fā)生,但鋅碳電池的總反應(yīng)還是可以由下式表示:


    Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+(aq)→Mn2O3(s)+Zn(NH3)22+(aq)

    碳鋅電池的電動勢大約是1.5V。電動勢的不確定是由于陰極反應(yīng)十分復(fù)雜,相比來說,陽極反應(yīng)(鋅端)則有一個已知的電勢。副反應(yīng)及活性反應(yīng)物的消耗直接導(dǎo)致電池的內(nèi)阻增加,電池電動勢降低。


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