4.1.3原電池第三課時課件高二化學(xué)人教版選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能原電池選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》第3課時PART03化學(xué)電源（二）新能源汽車氫燃料電池鋰離子電池金屬LiNaMgAlKCaFeNiZnPb質(zhì)量/g72312939202829.532.5103.5轉(zhuǎn)移1mol電子時消耗金屬的質(zhì)量鋰的比能量最高：單位質(zhì)量的鋰輸出的電能做多鋰離子電池約翰.古迪納夫斯坦利.惠廷厄姆吉野彰鋰離子電池的發(fā)展過程鋰金屬電池鋰離子電池01任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展1958年10月5日，瑞典的一家醫(yī)院中，醫(yī)生為心臟病病人植入了世界上首例埋藏式心臟起搏器，該病人幸運地依賴起搏器使他的生命延續(xù)了42年，終年83歲，一生共消耗25臺心臟起搏器。心臟起搏器的電源應(yīng)該具備什么特點？體積小、質(zhì)量輕、比能量高即鋰電池01金屬Li作為電極材料時注意事項性質(zhì)：還原性強，易與水、氧氣反應(yīng)注意事項：使用非水體系電解液密封保存隔絕空氣任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展Li－SOCl2電池即心臟起搏器電池。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4－SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展1.一次金屬鋰電池負極：8Li－8e－===8Li＋正極：3SOCl2＋8e－===2S＋SO32-＋6Cl-任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展1.一次金屬鋰電池1975年，三洋公司成功開發(fā)了Li—MnO2

一次電池，并于1978年實現(xiàn)量產(chǎn)，成為第一代商業(yè)化的鋰電池。總反應(yīng)為：

xLi+MnO2===LixMnO2負極：xLi-xe-===xLi+正極：MnO2+Li++e-===LiMnO2金屬鋰或其合金為負極，使用非水電解質(zhì)溶液做離子導(dǎo)體，并用良好的密封材料進行封裝。任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展1.一次金屬鋰電池但是由于一次鋰電池價格昂貴，不可充電，如何解決這個問題？二次電池任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展2.二次電池二次電池的特點是什么？反應(yīng)物和生成物在充放電時可以相互轉(zhuǎn)化。尋找可以實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化的材料和方法負極：LiLi+正極？任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展2.二次電池1972年，?？松驹谒固估萃⒍蚰奉I(lǐng)導(dǎo)下采用TiS2作為正極材料，用金屬鋰作為負極材料，開發(fā)出世界上第一個金屬鋰二次電池任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展二次鋰電池放電的總反應(yīng)：xLi+TiS2=LixTiS2負極：xLi-xe-=xLi+正極：TiS2+xLi++xe-==LixTiS2此電池在充電的過程中，會生成鋰枝晶，穿透隔膜，造成短路而爆炸01任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展二次鋰電池約翰

古迪納夫放電：xLi+Li1-xCoO2=LiCoO2負極材料為鋰

，依然為二次鋰電池01電池總反應(yīng)：LixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy負極：LixCy-xe-=xLi++Cy正極：Li1-xCoO2+xLi++xe-

=LiCoO2任務(wù)一鋰離子電池的發(fā)展二次鋰離子電池吉野彰鋰離子僅遷移嵌于石墨層間，沒有金屬鋰評價活動已知磷酸鐵鋰電池放電時的總反應(yīng)為：Li1－xFePO4＋LixCy====LiFePO4＋yC1.放電時，此反應(yīng)發(fā)生在A極還是B極？Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO22.為了有效回收鋰，拆除廢舊電池時需進行放電處理，目的是什么？A充分放電防止造成安全隱患；鋰元素在正極區(qū)富集，利于回收新型電池層出不窮“電動中國”正在建設(shè)1.鈦酸鋰電池中科院物理所研究，充電8分鐘，行程100公里。電池壽命長、高安全、充電快等優(yōu)勢，但能量密度不夠高，只有鋰電池的一般。2.鈉離子電池中科院物理所帶隊，比鋰電池價格便宜，安全性好，主要用于儲能設(shè)備。3.中國的石墨烯電池中國浙江大學(xué)研究，充電5秒鐘，通話兩小時?！俺夒姵亍痹诼飞?.....不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進軍