什么是Na—S蓄电池?作用原理是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-04-26
如图所示,Na­S电池是当前开发的一种高性能可充电电池,它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质

D 由于硫是绝缘体,故在外室填充石墨粉以保证良好的导电性,A正确;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,形成闭合回路,B正确;充电时阳极发生氧化反应,C正确;充电时钠极发生还原反应,应与外接电源的负极相连,D错。

蓄电池能起什么作用?

Na-S电池是当前开发的一种高能蓄电池,它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质量计),它具有运行无声、无污染、价廉、安全、使用寿命长以及维修费低廉等优点。常用的电池是由一个液体电解质将两个固体电极隔开,而Na-S电池正相反,它是由固体电解质将两个液体电极隔开:一个由Na-β-Al2O3固体电解质做成的中心管,将内室的熔融钠(熔点98℃)和外室的熔融硫(熔点119℃)隔开,并允许Na+离子通过。整个装置密封于不锈钢容器内,此容器又兼作硫电极的集流器。在电池内部,Na+离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。350℃时,Na-S电池的断路电压为2.08 V。已知硫的化学式为S8,在外电路中被还原成多硫离子 。

(1)写出Na-S蓄电池的充放电的化学反应;
(2)指明Na-S蓄电池放电时的正、负极;
(3)Na-S电池的外室填充有多孔石墨,为什么?
(4)当充电完全时,硫电极内部何种物质会增加?完全放电后电池内室又是什么物质?当再次充电时,中心室是什么物质?为什么?
(5)如何判断Na-S电池充放电完全?请提出你的设计方案。
分析及解答:本题考查蓄电池的一些性质,充电时电能转化为化学能,作电解池;放电时化学能转化为电能,作原电池。由于反应可逆,反应物和生成物可以相互转化,以此解决本题的问题。
(1)Na-S蓄电池的充放电反应为:2Na(l)+ S8(l) Na2Sn。
(2)Na-S电池放电时为原电池,失电子发生氧化反应的为负极,得电子发生还原反应的为正极,因此放电时,S为正极,Na为负极。
(3)由于中心管内室的熔融Na放出电子,通过外电路将S8还原成多硫离子 ,但由于硫是绝缘体,故在外室填充多孔石墨以保证有效电导。
(4)由反应式看,当充电完全时,硫电极内局部地为硫所填充;完全放电后,则全部容积充满多硫化钠Na2Sn;再次充电时电池的极化作用正好相反,通电流迫使Na+重新回到中心室,并在此放电成为Na原子。
(5)由于Na-S电池在350℃时的断路电压为2.08 V,即电池的电动势为2.08 V,我们可以用伏特表测定Na-S电池的电动势:放电时,电动势降至某额定限量即充电;充电时电动势上升达某一额定限量(2.08 V)即停止充电。
4.氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。我们在课本里学到的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的。他因此获得了1918年度诺贝尔化学奖。哈伯法合成氨需要20~50 MPa的高压和500℃的高温,并采用铁催化剂。近一个世纪了,全世界都这样生产氨。合成氨需要高温高压,似乎是天经地义了。然而,最近有两位希腊化学家在《科学》杂志上发表文章,在常压下把氢气和用氦稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池(如图),氢气和氮气在电极上合成了氨,而且转化率达到了78%!对比哈伯法合成氨转化率仅10%~15%,听起来真像天方夜谭。

Na-S电池是当前开发的一种高能蓄电池,它所贮存的能量为常用铅蓄电池的5倍(按相同质量计),它具有运行无声、无污染、价廉、安全、使用寿命长以及维修费低廉等优点。常用的电池是由一个液体电解质将两个固体电极隔开,而Na-S电池正相反,它是由固体电解质将两个液体电极隔开:一个由Na-β-Al2O3固体电解质做成的中心管,将内室的熔融钠(熔点98℃)和外室的熔融硫(熔点119℃)隔开,并允许Na+离子通过。整个装置密封于不锈钢容器内,此容器又兼作硫电极的集流器。在电池内部,Na+离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。350℃时,Na-S电池的断路电压为2.08 V。已知硫的化学式为S8,在外电路中被还原成多硫离子 。

  • 如图所示,Na­S电池是当前开发的一种高性能可充电电池,它所贮存的能...
    答:D 由于硫是绝缘体,故在外室填充石墨粉以保证良好的导电性,A正确;在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,形成闭合回路,B正确;充电时阳极发生氧化反应,C正确;充电时钠极发生还原反应,应与外接电源的负...
  • 电池的工作原理是什么
    答:当外电路断开时,两极之间虽然有电位差(开路电压),但没有电流,存储在电池中的化学能并不转换为电能。当外电路闭合时,在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部,由于电解质中不存在自由电子,电荷的...
  • 汽车蓄电池的化学原理?
    答:以铅蓄电池为例:铅蓄电池是首先制造出的实用蓄电池。其原理如下:把A、B两块铅板插入硫酸溶液中,铅于硫酸作用的结果,使A、B两块铅板上形成硫酸铅,溶液中也被硫酸铅饱和,这是还没有电势,给蓄电池充电时,在两极上...
  • 铅酸蓄电池中电解液中加Na2SO4有什么用?为什么?
    答:铅酸蓄电池在电解液中添加无水硫酸钠的主要目的是防止铅枝晶短路。其原理嘛,说来话就长了,那得从什么是铅枝短路说起了,蓄电池采用的超细玻璃纤维隔板具有两种细小的孔,一种是平行于隔板平面的微孔,另一种是垂直于...
  • 电池的工作原理是什么?
    答:电极反应是:负极处锌原子成为锌离子(Zn++),释出电子,正极处铵离子(NH4+)得到电子而成为氨气与氢气。用二氧化锰驱除氢气以消除极化。电动势约为1.5伏。铅蓄电池最为常用,其极板是用铅合金制成的格栅,电解液为稀...
  • 电池的N极S极是什么? 干电池和蓄电池都有NS极吗
    答:【电池的N极S极是什么?】电池有正极和负极;电池上没有N极和S极的。磁铁有N极和S极。指南针上有N极和S极。N极就是北极,S极就是南极。你可能看到插座上有N,L,PE的字样,那个N是指交流电的零线,L是指交流电的相线...
  • 电动车蓄电池中加硫酸钠,为了起什么作用?
    答:硫酸钠是吸附在阴阳两极板上的活性化学物质即 电解质。可提高铅酸免维护电池(贫液电瓶)的性能 减少水分流失,一旦这种活性物质软化或脱落蓄电池的寿命就会大大缩短。使用2年左右电瓶就不行的原因 一部分就是活性物质脱落所...
  • 请问您一下Na S蓄电池充电阳极反应化学式是什么呀?谢谢!2Na+xs=Na2S...
    答:上面放电,下面充电 充电就是电解,阳极的反应类型是氧化反应,化合价升高。Sx2- -2e-=xS
  • 铅酸蓄电池 成分
    答:铅酸蓄电池的主要构造由正极、负极和电解液构成,还包括连接线、外壳等结构。铅酸蓄电池的正极正极为二氧化铅,负极为海绵状铅,电解质为硫酸水溶液,同时,铅酸蓄电池还需要连接线、隔板等构造将正、负极板互相绝缘,依次来...
  • 钠硫高能蓄电池的结构如图,M为Na 2 O和Al 2 O 3 的混合物,电池的反应...
    答:C 试题分析:Na只具有还原性,发生氧化反应所以b为负极,A正确;充电时钠所在的极发生还原反应,故应接电源的负极,C错。