化学电源工艺学B

化学电源工艺学 1、名称解释 （每4分，共20分） 1、 化学电源 2、 电池内阻 3、 浓差电池 4、 阴极 5、 电池容量 2、研究电极过程的目的是为了确定控制步骤，请简述电极过程 （20分） 3、简述化学电源工作时具有的特点 （15分） 4、设电池正极反应为aA+ne-→eE; 电池负极反应为bB→fF+ne-; 请根据能斯特方程式，求得电池的电动势。 （20分） 5、列举并简述几种常用的电池性能测试方法（25分） 化学电源工艺学B 要点 一、名词解释（每题4分，共20分） 1. 化学电源  2. 电池内阻  3.浓差电池  4.阴极  5.电池容量 1. 通过化学反应把化学能直接转变为低压直流电能的装置。 2. 电流通过电池时所受到的阻力，包括欧姆内阻和极化内阻。 3. 电动势是由电池中存在浓度差而产生的电池称为浓差电池。 4. 发生还原反应的电极。 5. 电池的容量(C)是指在一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，单位常用A·h(安·时)示。容量是电池电性能的重要指标，有理论容量、实际容量和额定容量之分。 二、研究电极过程的目的是为了确定控制步骤，请简述电极过程 (20分) 1.电极作用物质自溶液本体向电极表面迁移，即液相传质步骤。 2. 在电极表面吸附，脱出溶剂壳，配合物解体等电极放电反应前的步骤，又称前置表面转化步骤。 3.在电极表面放电步骤，又称电化学步骤。 4.放电后再电极附近的表面转化步骤，又称随后转化步骤。 5.产物生成新相，如生成气泡离开电极或形成固态结晶的步骤。 三、简述化学电源工作时具有的特点。(15分) ①电化学反应是在电极一溶液界面上进行的，不仅有物质的转移，而且有电子的转移。 ②氧化反应与还原反应总是“共轭”产生的，且这两个过程是分隔在两个区域进行的。 ③电池的负极放电时，总是发生氧化反应，即此时称为阳极，反应物被氧化而使氧化数升高；电池的正极放电时，总是发生还原反应，即此时称为阴极，反应物被还原而使氧化数降低。充电时进行的反应正好与此相反，负极进行还原反应，正极进行氧化反应。 四、设电池正极反应为aA+ne-→eE; 电池负极反应为bB→fF+ne-; 请根据能斯特方程式，求得电池的电动势。（20分） 根据能斯特方程式，可分别列出正负极的平衡电极电势： 正极： 负极： 电池电动势为正极的平衡电极电势减去负极的平衡电极电势，故电动势为 五、列举并简述几种常用的电池性能测试方法。（25分） 1. 充放电性能与容量测试：测试电池的放电时间和工作电压、终止电压等参数，用放电时间做横坐标，工作电压做纵坐标，得到放电曲线。常见的为恒电流放电曲线。测试放电性能后，可计算其容量。即电流与放电时间的乘积为电池的容量。 2.循环性能测试：反复充放电测试，直到容量降低到某一值。一般规定容量降低至初始容量的60%左右。 3.自放电与储存性能测试：自放电会导致电池容量下降。自放电速率用单位时间内容量降低的百分数表示x%=(C1-C2)/C1t。由于活性物质的钝化、的分解等原因会导致电池性能衰退。可用0.2C恒流放电至终止电压，再用0.1C充电至工作电压，放置一段时间，在进行第一个步骤。最少持续放电时间应不少于储存前相应放电率下容量的80%。 4.内阻测试：一般单体电池的容量越高其内阻越低。可用交流频率法测量。