OOO电糊MnO.电极MnMnTMn302O2-O2OHH+HOF0OHIMn4+Mn4+MnMntMnO0Ht02上02OH2.HMn'HMnMnMn4+Mn4+H0O0HtMnO2/溶液界面上进行初级过程示意图当二氧化锰电极放电时,溶液中的H+便向二氧化锰晶格中转移,与O2-离子结合生成OH-。与此同时二氧化锰接受外来的电子,即Mn4+还原成Mn3+(MnOOH)MnO,阴极还原的初级过程(MnOOH的生成):MnO,(固)十H+(液)十e一→MnOOH(固)
MnO2/溶液界面上进行初级过程示意图 Mn3+ OH- 当二氧化锰电极放电时,溶液中的H+便向二氧化 锰晶格中转移,与O2-离子结合生成OH-。与此同 时二氧化锰接受外来的电子,即Mn4+还原成Mn3+ (MnOOH)。 MnO2阴极还原的初级过程( MnOOH的生成): MnO2(固)+H+(液)+ e →MnOOH(固)
MnO,阴极还原的次级过程(MnOOH的转移):(1)歧化反应:2MnO0H+2H+→MnO,+Mn2++2H,0(2)国固相质子扩散:由于固相MnO,中质子浓度梯度而造成的特殊的浓度极化,叫做“固相浓差极化
MnO2阴极还原的次级过程(MnOOH的转移): (1) 歧化反应:2MnOOH+2H+→MnO2+Mn2+ +2H2O (2) 固相质子扩散:由于固相MnO2中质子浓度梯 度而造成的特殊的浓度极化,叫做“固相浓差极 化
02.02.02-4+MnMn*+eMn4+02-Mn3+Mn3+OH302.OHMn4+Mn4+OHMn4+02-02-02-HOHMn4+Mn4+Mn4+O2-0202-
M n 4 + M n 4 + M n 4 + O 2 - O 2 - O 2 -O 2 - M n 4 + M n 4 + O 2 - O 2 - O 2 - M n 4 + M n 4 + O 2 - O 2 - O 2 - O H - H + O H - H - e Mn3+ Mn4+ O 2 - OH - O 2 - M n 4 + M n 3 + O
MnO,阴极还原的控制步骤:次级过程为控制步骤,即水锰石的转移是控制步骤,MnO,阴极极化主要是由于MnOOH转移的缓慢所造成的。由于H+在固相中的扩散速度非常缓慢,从而导致正极发生严重极化,正极电位下降。这是导致锌锰电池工作电压下降的主要原因
MnO2阴极还原的控制步骤: 次级过程为控制步骤,即水锰石的转移是控制 步骤,MnO2阴极极化主要是由于MnOOH转移的 缓慢所造成的。 由于H+在固相中的扩散速度非常缓慢,从而 导致正极发生严重极化,正极电位下降。这是导 致锌锰电池工作电压下降的主要原因
锌负极3.4锌是电池的负极材料,电极电势较负,电化当量小,交换电流密度较大,可逆性好,析氢超电势较高同时,锌资源丰富,价格低廉在锌皮中含有少量的镉(0.2~0.3%)能提高其强度,含有少量的铅(0.3~0.5%则能改善其延展性。铅和镉均能提高锌电极上的析氢过电位,抑制锌电极在电解质中的自放电反应锌皮中的其它杂质,如镍、铁和铜等能显著地促进锌负极的自放电,使电池内部不断产生氢气,故这些杂质的含量必须严格控制
3.4 锌负极 锌是电池的负极材料,电极电势较负,电化当量 小,交换电流密度较大,可逆性好,析氢超电势较高, 同时,锌资源丰富,价格低廉。 在锌皮中含有少量的镉(0.2~0.3%)能提高其 强度,含有少量的铅(0.3~0.5%)则能改善其延展 性。铅和镉均能提高锌电极上的析氢过电位,抑制 锌电极在电解质中的自放电反应。 锌皮中的其它杂质,如镍、铁和铜等能显著地促 进锌负极的自放电,使电池内部不断产生氢气,故 这些杂质的含量必须严格控制