銀鋅蓄電池是如何工作的？資料下載

銀鋅蓄電池工作原理

銀鋅蓄電池在充好電后，其正極板的活性物質(zhì)是過(guò)氧化銀（Ag2O2），負(fù)極板的活性物質(zhì)是鋅，電解液是以氫氧化鉀為主，并配以鋅酸鹽的飽和水溶液。放完電后，正極板的活性物質(zhì)變?yōu)殂y，負(fù)極板則變?yōu)闅溲趸\［Zn（OH）2］。

放電時(shí)，在負(fù)極鋅與電解液中的氫氧根離子化合，生成氫氧化鋅，并放出兩個(gè)電子，其化學(xué)反應(yīng)式為：

Zn 2OH-→Zn（OH）2 2e

在正極，化學(xué)反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行。階段，過(guò)氧化銀獲得電子并與水化合，生成氧化銀（Ag2O）和氫氧根離子，其化學(xué)反應(yīng)式為：

Ag2O2 H2O 2e→Ag2O OH-

當(dāng)放電進(jìn)行到一定程度時(shí)，轉(zhuǎn)入第二階段，氧化銀又獲得電子，并與水化合，生成銀和氫氧根離子，其化學(xué)反應(yīng)式為：

Ag2O H2O 2e→2Ag OH-

與此同時(shí)，生成的銀還會(huì)與過(guò)氧化銀進(jìn)行如下反應(yīng)：

2Ag Ag2O2→2Ag2O

綜合以上4個(gè)反應(yīng)式，得到放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)式如下：

Ag2O2 2Zn 2H2O→2Ag 2Zn（OH）2

從上述化學(xué)反應(yīng)過(guò)程可知，在放電時(shí)負(fù)極板上的鋅被氧化，生成氫氧化鋅，同時(shí)消耗掉氫氧根離子；正極板上的過(guò)氧化銀被還原，先生成氧化銀，繼而生成銀，同時(shí)消耗掉水，并產(chǎn)生氫氧根離子；電解液中的氫氧化鉀并無(wú)消耗掉，離子鉀和離子氫氧根僅是在兩極間起輸送電能的作用，但水則參與化學(xué)反應(yīng)，不斷被極板吸收，氫氧化鉀的濃度越來(lái)越大。

銀鋅蓄電池的化學(xué)反應(yīng)也是可逆的，故充、放電的化學(xué)反應(yīng)式為：

Ag2O2 2Zn 2H2O?2Ag 2Zn（OH）2

銀鋅蓄電池用途

銀鋅蓄電池至今仍然出現(xiàn)在我們的手表、計(jì)算器等低耗電設(shè)備中。既然銀鋅蓄電池有那么久遠(yuǎn)的歷史，為什么至今才被當(dāng)作鋰電池有希望的接班人推出？其實(shí)自問(wèn)世以來(lái)，民用的銀鋅電池就只能提供較低的電壓和電流，電池容量也相當(dāng)小。普通的鋅銀電池的正極是氧化汞加石墨，或者是氧化銀加石墨，負(fù)極材料是金屬鋅，電解質(zhì)是強(qiáng)堿氫氧化鉀。普通銀鋅電池性能穩(wěn)定，不可充電，占據(jù)了紐扣電池市場(chǎng)的半壁江山。在上世紀(jì)七十年代，人們才開(kāi)發(fā)出了銀鋅蓄電池。銀鋅蓄電池正極采用Ag2O2 2H2O 4e→2Ag 4OH-，負(fù)極采用2Zn 4OH- →2Zn（OH）2 4e，可以擁有極高的電容量和穩(wěn)定的電池性能。大容量銀鋅蓄電池價(jià)格驚人，在當(dāng)今的航天飛機(jī)、導(dǎo)彈、魚(yú)雷等尖端領(lǐng)域才能找到大容量銀鋅蓄電池的身影。

對(duì)于數(shù)碼設(shè)備來(lái)說(shuō)，在不考慮成本的情況下，銀鋅蓄電池將會(huì)使的選擇。為了實(shí)現(xiàn)銀鋅蓄電池低價(jià)化的目標(biāo)，一家叫做Zinc Matrix的公司自1999年開(kāi)始就在風(fēng)險(xiǎn)投資的助力下開(kāi)發(fā)低成本長(zhǎng)壽命的銀鋅充電電池。經(jīng)過(guò)了幾年的努力，在2006年Intel信息技術(shù)峰會(huì)上，Zinc Martix展出了它們首個(gè)民用銀鋅充電電池原型。初次展出的該款電池只有1.6V電壓，但電池容量可以達(dá)到10AH。在隨后的兩年間，Zinc MarTIx改名為ZPower，繼續(xù)從事銀鋅電池的改良設(shè)計(jì)。2008年5月ZPower公司宣布旗下的銀鋅充電電池在同等體積下能獲得超過(guò)鋰電池30%~40%的電容量，并且較后者更安全耐用。