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活性炭在原电池中的应用

发布时间:2019-11-04 浏览

活性炭对气态氧能起催化还原反应,因此起着氧电极作用,可作为原电池的组成成分。

原电池是一种通过电极反应将其活性物质不断消耗,使化学能直接转变成电能的换能装置。由于它的活性物质一旦耗尽后就不能通过反向电流充电使其恢复而再行放电,故原电池又称为一次性电池。

活性炭能对气态氧的还原起催化作用生成过氧化氢。早年这个性质被用于空气电池,空气电池中,阳极是锌,而阴极是用碳涂布,由活性炭、炭黑、粘合剂和浸渍剂制成。老式电池中电解液是氯化铵溶液,有时还加有二氧化锰;但是新式电池是碱电池,是使用氢氧化钠和氧化锌加淀粉制成稠糊作为电解液。

活性炭在原电池中的应用

当电池接通电路时,阳极的锌进人溶液,电子转移到电极的阴电荷上,这就是氧化过程。

通过活性炭的孔隙扩散,氧在阴极上被还原,先是生成过氧化氢继而分解成氧和水。

活性炭的孔隙有一部分是空孔,因此氧即通过空孔转移到阴极上,另外一部分孔隙被电解液所充填。这种电极过程在空气、炭和电解液三相的界面上发生。活性炭提供适当的孔隙结构。

活性炭还具有小的抗电性和良好的强度,一般用于回收溶剂或用于呼吸面具的活性炭是不适用的。以杏仁壳进行氯化锌活化,再以氯化铵溶液浸渍活化,在1000℃下加热约2h而制成的活性炭是适用的。

近年有许多型号的原电池上市,例如:以锂为负极的锂原电池。

上海活性炭厂曾用木炭粉在高温下以氨气处理制成活性炭,作为电极催化剂,用在锌空气电池中。

活性炭在原电池中的应用

有日本专利(JP1107959)称:活性炭经气体液体氧化等处理后,用作电池阴极材料制成电池,可高速放电并延长重复充电放电循环的寿命。

以具有比表面积>1500m2/g、充填密度>0.35g/mL的特殊活性炭做电极,制成模拟贮电能元件,该元件显示良好的充电、放电性能,可应用于一些小型电气设备,作为强电流激发电源。

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