【2025届一轮】第24讲 新型电池 膜电池

文摘   2024-08-24 09:25   广东  

一、多池串联模型

外接电源与电解池的串联,阴阳交替

原电池与电解池的串联,正接正,负接负

转移电子数相等

二、多室装置模型(膜电池)

1.离子交换膜是一种含有离子基团的、对溶液中的离子具有选择性透过的高分子膜

2.离子交换膜的种类:阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜、双极膜

3.功能作用:隔离、制备、分离提纯

4.判断方法

根据副反应、根据反应的实际目的、根据电荷守恒

原电池中的离子移动方向一定符合基本规律(双极膜问题)

5.两室电解池

6.三室电解池

技巧:找到电极反应

关注目标产物

确定离子交换膜种类

7.四室电解池

技巧:关注隔室名称

确定离子交换膜种类

8.含单个双极膜的电解池

特点:在电场作用下,阴、阳离子交换膜复合层间的水解离为H+和OH-,并分别通过阳离子交换膜和阴离子交换膜向两极移动

离子迁移方向:电解池中双极膜产生的H+移向阴极,OH-移向阳极;原电池中双极膜中产生的H+移向正极,OH-移向负极。

9.含组合膜的电解池

三、其他新型电池

1.锂离子电池

电极材料:由金属锂或锂合金为负极材料,正极材料一般为含Li+的化合物,目前已商业化的正极材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4

电极反应:负极产生(脱嵌)Li+,正极产生(嵌入)Li+

离子导体:非水电解质溶液

电子导体:导线

2.生物燃料电池

3.有机物电池

4.液流电池(循环转化)

5.浓差电池

浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差,离子均是由“高浓度”移向“低浓度”,依据内电路离子移动方向判断电池的正、负极

四、计算专题

  1. 分析某室pH的变化:既要考虑该区(或该电极)的化学反应,又要考虑通过“交换膜”的离子。

  2. 分析某室浓度的变化:既要考虑通过“交换膜”的离子,又要考虑水作为反应物或生成物的问题。

  3. 分析某室质量的变化:既要考虑通过“交换膜”的离子,又要考虑电极反应是否有物质逃逸或沉积在电极上(溶液中的离子反应遵循质量守恒定律,考虑离子迁移即可)

  4. 依据电荷守恒,外电路通过电子的n=电解质溶液中通过交换膜离子的n×离子所带电荷数

老王带你学Chem
记录我和学生们的点滴
 最新文章