銀鋅蓄電池的內部原理

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銀鋅蓄電池的內部原理

放電時電極反應可寫成:

負極Zn+20H ˉ-2eˉ=ZnO+ H2O

正極Ag2O+H20+2eˉ=2Ag+20H ˉ

電池總反應為:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag

微型鈕釦式銀鋅電池由正極殼、負極蓋 (二者都用不鏽鋼做成)、絕緣密封圈、隔離膜、正極活性材料(AgO和少量石墨粉,後者起導電作用)、負極活性材料(含汞量很少的鋅汞合金)、電解質溶液(濃KOH溶液)等組裝而成。質量較好的可用約1年,最好的可用約2年。手錶中用的一般就是這種鈕釦式電池。這種電池用完後即報廢,不再去充電。

為什麼在鈕釦式銀鋅電池中的負極活性材料用的不是單純的鋅而是含汞量很少的鋅汞合金?這是因為如果用了單純的鋅,電池在未工作時(即空置時)就會被電池中的電解質溶液腐蝕而放出氫氣,以致影響電池的使用壽命,而改用含汞雖然很少的鋅汞合金的話,可以使電池在未工作時鋅極被腐蝕的過程被阻止到最小的程度。不僅銀鋅電池是這樣,在其它某些電池中也採取同樣的措施。如在製造鋅錳乾電池的傳統工藝中,鋅皮用氯化汞溶液處理,部分鋅發生了反應:Zn+ Hg=Zn+Hg生成的汞與未起反應的鋅形成鋅汞合金。製造過程中控制HgCl2的用量,使生成的合金中含汞僅約0.25%。汞太多則使鋅變脆。正在研究乾池等中不用汞的工藝以避免汞污染的危害。

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