1.鋁—鎳電池(負極—Al,正極—Ni,電解液—NaCl溶液、O2)
負極:4Al-12e-=4Al3+;
正極:3O2+6H2O+12e-=12OH-;
總反應式:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
2.鎂—鋁電池(負極—Al,正極—Mg,電解液—KOH溶液)
負極:2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O;
正極:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-;
總反應離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
3.鋰電池一型(負極—Li,正極—石墨,電解液—LiAlCl4—SOCl2)
已知電池總反應式:4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。
試寫出正、負極反應式:
負極:4Li-4e-=4Li+;
正極:2SOCl2+4e-=SO2↑+S+4Cl-。
4.鐵—鎳電池(負極—Fe,正極—NiO2,電解液—KOH溶液)
已知Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2,則:
負極:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;
正極:NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-。
陰極:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;
陽極:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。
5.LiFePO4電池(正極—LiFePO4,負極—Li,含Li+導電固體為電解質)
已知FePO4+Li放電充電LiFePO4,則
負極:Li-e-=Li+;
正極:FePO4+Li++e-=LiFePO4。
陰極:Li++e-=Li;
陽極:LiFePO4-e-=FePO4+Li+。
6.高鐵電池(負極—Zn,正極—石墨,電解質為浸溼的固態鹼性物質)
已知:3Zn+2K2FeO4+8H2O放電充電3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,則:
負極:3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;
正極:2FeO4 2-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-。
陰極:3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-;
陽極:2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO4 2-+8H2O。
7.氫氧燃料電池
(1)電解質是KOH溶液(鹼性電解質)
負極:2H2-4e-+4OH-=4H2O;
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-;
總反應方程式:2H2+O2=2H2O。
(2)電解質是H2SO4溶液(酸性電解質)
負極:2H2-4e-=4H+;
正極:O2+4H++4e-=2H2O;
(3)電解質是NaCl溶液(中性電解質)
8.甲烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負極通入甲烷、電解液有三種)
(1)電解質是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)
正極:2O2+8e-+4CO2=4CO32-;
負極:CH4-8e-+4CO32-=5CO2↑+2H2O;
總反應方程式:CH4+2O2=CO2↑+2H2O。
(2)酸性電解質(電解液為H2SO4溶液)
正極:2O2+8e-+8H+=4H2O;
負極:CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+;
(3)鹼性電解質(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)
正極:2O2+8e-+4H2O=8OH-;
負極:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
總反應方程式:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。
9.甲醇燃料電池
(1)鹼性電解質(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)
正極:3O2+12e-+6H2O=12OH-;
負極:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O;
總反應方程式:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。
(2)酸性電解質(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)
正極:3O2+12e-+12H+=6H2O;
負極:2CH3OH-12-+2H2O=12H++2CO2;
總反應方程式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
10.CO燃料電池(總反應方程式均為2CO+O2=2CO2)
(1)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣)
正極:O2+4e-+2CO2=2CO32-;
負極:2CO+2CO32--4e-=4CO2。
正極:O2+4e-+4H+=2H2O;
負極:2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+。
1.鋁—鎳電池(負極—Al,正極—Ni,電解液—NaCl溶液、O2)
負極:4Al-12e-=4Al3+;
正極:3O2+6H2O+12e-=12OH-;
總反應式:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3。
2.鎂—鋁電池(負極—Al,正極—Mg,電解液—KOH溶液)
負極:2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O;
正極:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-;
總反應離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
3.鋰電池一型(負極—Li,正極—石墨,電解液—LiAlCl4—SOCl2)
已知電池總反應式:4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。
試寫出正、負極反應式:
負極:4Li-4e-=4Li+;
正極:2SOCl2+4e-=SO2↑+S+4Cl-。
4.鐵—鎳電池(負極—Fe,正極—NiO2,電解液—KOH溶液)
已知Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2,則:
負極:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;
正極:NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-。
陰極:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;
陽極:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。
5.LiFePO4電池(正極—LiFePO4,負極—Li,含Li+導電固體為電解質)
已知FePO4+Li放電充電LiFePO4,則
負極:Li-e-=Li+;
正極:FePO4+Li++e-=LiFePO4。
陰極:Li++e-=Li;
陽極:LiFePO4-e-=FePO4+Li+。
6.高鐵電池(負極—Zn,正極—石墨,電解質為浸溼的固態鹼性物質)
已知:3Zn+2K2FeO4+8H2O放電充電3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,則:
負極:3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;
正極:2FeO4 2-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-。
陰極:3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-;
陽極:2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO4 2-+8H2O。
7.氫氧燃料電池
(1)電解質是KOH溶液(鹼性電解質)
負極:2H2-4e-+4OH-=4H2O;
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-;
總反應方程式:2H2+O2=2H2O。
(2)電解質是H2SO4溶液(酸性電解質)
負極:2H2-4e-=4H+;
正極:O2+4H++4e-=2H2O;
總反應方程式:2H2+O2=2H2O。
(3)電解質是NaCl溶液(中性電解質)
負極:2H2-4e-=4H+;
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-;
總反應方程式:2H2+O2=2H2O。
8.甲烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負極通入甲烷、電解液有三種)
(1)電解質是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)
正極:2O2+8e-+4CO2=4CO32-;
負極:CH4-8e-+4CO32-=5CO2↑+2H2O;
總反應方程式:CH4+2O2=CO2↑+2H2O。
(2)酸性電解質(電解液為H2SO4溶液)
正極:2O2+8e-+8H+=4H2O;
負極:CH4-8e-+2H2O=CO2↑+8H+;
總反應方程式:CH4+2O2=CO2↑+2H2O。
(3)鹼性電解質(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)
正極:2O2+8e-+4H2O=8OH-;
負極:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
總反應方程式:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O。
9.甲醇燃料電池
(1)鹼性電解質(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)
正極:3O2+12e-+6H2O=12OH-;
負極:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O;
總反應方程式:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。
(2)酸性電解質(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)
正極:3O2+12e-+12H+=6H2O;
負極:2CH3OH-12-+2H2O=12H++2CO2;
總反應方程式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。
10.CO燃料電池(總反應方程式均為2CO+O2=2CO2)
(1)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣)
正極:O2+4e-+2CO2=2CO32-;
負極:2CO+2CO32--4e-=4CO2。
(2)酸性電解質(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)
正極:O2+4e-+4H+=2H2O;
負極:2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+。