化学电池的综合对比(一)

1. 铅酸电池：铅酸电池反应原理，即充电时，正极附近的 Pb2+失去两个电子，并与 H2O 反应生成 PbO2，以及(HSO4)-； 负极附近 Pb2+得到 2 个电子，生成 Pb，电池内部(HSO4)-向负极板附近迁移；放电时，正极 PbO2 得到两个电子，生成

Pb2+与 H2O，负极铅板上海绵状 Pb 失去电子生成 Pb2+。在整个电化学进程中，伴随着 H2O 的分解与生成，导致溶液浓度有所变化。铅酸电池的电压在 2V 左右，反应电子迁移数为 2。

2. 铅炭电池：铅炭电池反应原理则跟铅酸电池反应原理一样。

3. 锂离子电池：靠锂离子的迁移来完成能量的存储于释放，充电时正极的锂离子嵌入到负极碳材料内，放电时锂离子从负极脱嵌出来，因此锂电池又被称为“摇椅电池”。锂离子的电位极高，针对不同的正极材料，电压数值略有差别，三元电池电压在 3.7V，铁锂电池电压在 3.2V，钛酸锂电池电压在 2.5V 左右。

4. 钒电池：钒电池反应过程中正极为V2+/V3+电对，电极电势为-0.25V，正极为 V4+/V5+电对，电极电势为 1.0V，钒电池的总电势为 1.25V,受离子浓度变化的影响，实际运行时充电电压在 1.25-1.6V，放电电压在 1.25-1V 左右。反应过程电子转移数为 1。

5. 锌溴电池：锌溴电池反应过程没有副反应。锌溴电池的负极为 Zn/Zn2+电对，电极电势为-0.76V，正极为 Br/Br-  电对，电极电势为 1.087V，锌溴电池的总电势为 1.85V，实际运行过程中受离子浓度变化影响极小，实际充电电压在 1.95V， 平均放电电压 1.65V 左右。反应过程电子转移数为 2。

6. 钠硫电池：电池是以金属钠（Na）和单质硫（S）与碳（C）的复合物分别用作于阳极和阴极的活性物质，Beta-氧化铝（Beta-Al₂O₃）陶瓷同时起隔膜和电解质的双重作用。钠硫电池的反应式为：2Na+xS=Na₂Sx。钠硫电池在 300℃工作温度下，在放电的初始阶段（硫含量为 100%-78%），正极由液态硫与液态的 Na₂S₅.₂ 形成非共溶液相，电池的电动势约为 2.076V；当放电至 Na₂S₃ 出现时，电池的电动势降至 1.78V；当放电至 Na₂S₂.₇ 出现时，对应的电动势降至 1.74V，直至液相消失。

7. 氢燃料电池： 氢气通过管道或导气板到达阳极，在阳极催化剂的作用下，1 个氢分子解离为 2 个氢质子，并释放出 2 个电子，阳极反应为：H2→2H++2e。在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：1/2O2+2H++2e→H2O，总的化学反应为：H2+1/2O2＝H2O。电子在外电路形成直流电。因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气， 就可以向外电路的负载连续地输出电能。

8. 锌空气电池：电池中以“锌”为燃料，放电后变成“氧化锌”，通过电解还原，再变回“锌”，循环不止，“锌”没有损失，只是作为电能的载体。Zn + 2OH - -2e → ZnO + H2O （负极）；1/2O2 + H2O + 2e →2OH-（正极）。