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化學(xué)電源中的基本概念

2009年11月05日 09:29 wenjunhu.com 作者:佚名 用戶評論(0
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?化學(xué)電源中的基本概念

1,電化學(xué)裝置:由兩個電極和電解質(zhì)構(gòu)成。

2,電化學(xué)式: 表明活性物質(zhì)和電解液的組份。
例如:鉛酸電池的電化學(xué)式:Pb│H2SO4│PbO2

3,電解質(zhì):由溶劑和溶質(zhì)組成。

4,電化當(dāng)量:當(dāng)電極上通過單位電量時所析出的物質(zhì)的重量,或者說為了獲得一個單位的電量理論上所需要的活性物質(zhì)的量。

5,電位:在數(shù)值上等于一個單位正電荷從所給電極轉(zhuǎn)移到電位假設(shè)為零的電極所做的功,單位用伏特表示。
通常采用25℃的標(biāo)準(zhǔn)氫電極的平衡為零電位。

6,電動勢:一般說來,在相互接觸的兩個具有一定導(dǎo)電性的物相之間常常建立起一定的電位差。而在電池中包含著好多個這樣的相,因而存在著一系列的電位差。在開路狀態(tài),也即沒有電流通過時,電池兩個終端相間的電位差就是電動勢。
電動勢可以用兩個電極的平衡電位之差來表示:E=Ф+-Ф-

7,平衡電極電位:在平衡狀態(tài)下測定的電極對標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電位就是該電極的平衡電位。

8,標(biāo)準(zhǔn)電極電位?:在25℃下,電極處于氧化劑和還原劑的濃度(更準(zhǔn)確的說應(yīng)該是活度)之比為1的溶液中所表現(xiàn)的平衡電位。
平衡電位的數(shù)值與氧化-還原反應(yīng)各組份的濃度(活度)之間的關(guān)系是用能斯特方程式表示的:
φ=φ0+(RT/ηF).[lη(a氧化/a還原)]
φ-平衡電極電位
φ0-標(biāo)準(zhǔn)電極電位
R-通用氣體常數(shù)(焦耳/克分子.度)
T-溫度0K
η-參加反應(yīng)電子數(shù)
F-法拉第常數(shù)
a氧化、a還原-氧化劑、還原劑的活度

9,電極的極化:當(dāng)電流通過電極時,電極電位偏離平衡電極電位的現(xiàn)象稱作電極的極化
η=φ實際-φ平衡
⑴陽極極化
⑵陰極極化
⑶極化曲線

10,工作電壓:工作電壓不等于電動勢

11,開路電壓:電池在斷路狀態(tài)或者說在無負(fù)載狀態(tài)下,正負(fù)兩極之間的電位差叫開路電壓。
單位:伏特(V),毫伏(特)mV,1V=1000mV

12,容量:給定電流或給定條件下電池或活性物質(zhì)輸出電量的大小。容量=電流Х時間

13,理論容量:活性物質(zhì)的重量除以它的電化學(xué)當(dāng)量(假定活性物質(zhì)100%參加成流反應(yīng))

14,額定容量:指在電池生產(chǎn)工廠規(guī)定條件,電池應(yīng)該給出的最低限度的電容量。

15,設(shè)計容量:在電池設(shè)計時考慮到各種影響因素后所選用的容量,通常要超過其額定容量的10-20%。

16,比容量:指單位重量或單位體積活性物質(zhì)或電池實際上所輸出的容量。
單位:毫安時/克(mAH/g),(AH/Kg).安時/公斤

17,電流密度:單位面積電極上通過電流的大小。
單位:毫安/平方厘米mA/cm2
安培/平方分米A/dm2

18,比能量:電池或電池組單位重量所輸出能量的瓦時數(shù)。
單位:瓦時/公斤(Wh/kg)

19,比功率:電池或電池組單位重量體積輸出功率的大小。
單位:瓦/公斤(W/kg)或瓦/升(W/L)

20,循環(huán)壽命:電池或電池組的電容量降低到保證的數(shù)值之前在規(guī)定的條件下所進行的充放電循環(huán)次數(shù),即為循環(huán)壽命。
單位:周期或次

21,放電深度depth-of-discharge(DOD):以百分比表示的放電容量與額定容量之比值
放電容量/額定容量Х100%

22,倍率:又稱“速率”指單個(MH/Ni)電池或Cd/Ni電池在1小時內(nèi)放電到1±0.05V時的容量。(其他電池放電到各自規(guī)定的下限電壓)

23,活性物質(zhì):指能參與電化學(xué)反應(yīng)過程的物質(zhì)。

24,自放電:電池在存放一定期間后(或在長時間的放電過程中),電池電容量的降低,通常以百分?jǐn)?shù)表示。
PQ=[(Q0-QT)/QT].100%
式中:Q0-新電在規(guī)定條件下的容量
QT-在擱置狀態(tài)下保存T時間(天、月、年……等)以后的電容量。

25,法拉第定律:通過電極的電量與電極上參加反應(yīng)的物質(zhì)量(生成的或消耗的)成正比,
Q=KG
G-表示電極上反應(yīng)的物質(zhì)量
Q-表示通過電極的電量
K-為比例常數(shù)
在電化學(xué)中將法拉第定律更簡化為:每1法拉第電量通過電極與溶液間的界面時,便析出1克當(dāng)量的物質(zhì);或者說每克當(dāng)量物質(zhì)參加電化學(xué)反應(yīng)時,將產(chǎn)生(或消耗)1法拉第電量。

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