推断反应情况：能源化学和.ppt

铅酸蓄电池 优缺点： 大电流放电/廉价 能量密度低 环境重污染 氢氧燃料电池： 高转化效率 可持续－“小发电机” 没有污染 第五讲 能源化学 和 环境化学 直接甲醇燃料电池（DMFC） 固体氧化物燃料电池（SOFC） 第五讲 能源化学 和 环境化学 可充电电池（二次电池）特别介绍 可充电电池和环保可充电电池 聚合物锂电 锂锰柱式系列 锂离子柱式系列 镍镉系列 镍氢电池组块 应急照明系列 通讯电池系列 通讯类组合电池 组合动力电池 动力电池 电动工具系列 可充电电池 的 应用领域： 第五讲 能源化学 和 环境化学 镍镉电池 原理： 采用Ni(OH)2作为正极，CdO 作为负极，碱液（主要为KOH）作为电解液， 电池充电时，总反应为：  2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O  放电时，反应逆向进行 NiOOH + H2O + e→Ni(OH)2 + OH- Cd + 2OH- + 2e→Cd(OH)2 第五讲 能源化学 和 环境化学 镍氢电池 原理： 采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为KOH）作为电解液 充电时，正极： Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O  负极： MHn + ne → M + n/2H2 放电时，正极：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-  负极：M + n/2H2 → MHn + ne 第五讲 能源化学 和 环境化学 锂离子电池 原理： 正极主要成分为LiCoO2，负极主要为C 充电时  正极反应：LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-  负极反应：C + xLi+ + xe- → CLix  电池总反应：LiCoO2 + C → Li1-xCoO2 + CLix  放电时发生上述反应的逆反应。 Lithium ion battery 锂离子电池结构示意图 ???????????????????????? 聚合物锂电结构示意图 Polymer lithium ion battery 聚合物锂电 第五讲 能源化学 和 环境化学 金属电化学腐蚀机理 形成原电池 电化腐蚀过程 第五讲 能源化学 和 环境化学 金属电化学腐蚀 保护 1. 隔离涂层保护法 刷漆 镀铬 2. 阳极保护法 构成原电池阴极 牺牲阳极 镀锌 轮船壳 大型金属结构 3. 改变金属晶体结构（表面结构）保护法 不锈钢、深度氧化表层结构等 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.1 能源和能源的利用 能源和能源化学 核能 太阳能 地球内放射性元素衰变核能 能源 能源化学 能源材料 新能源材料 节能材料 储能材料 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 能源的利用和热力学函数 热力学第一定律： 热力学第二定律： 孤立体系 封闭体系 开放体系 状态 状态函数 第五讲 能源化学 和 环境化学 能量的“品味” 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 热力学第二定律应用： 吉布斯自由能（焓） 牛顿 麦克斯韦 吉布斯 爱因斯坦 第五讲 能源化学 和 环境化学 处理化学过程问题： 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.2 键能 反应热和反应性质 CO2 + H2O 共价键能 第五讲 能源化学 和 环境化学 反应热和反应性质 化学键能 估算 反应热 第五讲 能源化学 和 环境化学 由键型变化估计反应热 符号， 推断反应情况： 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.3 氢能源 绿色能源/环保能源 太阳能 ＋ 水 氢气＋氧气 第五讲 能源化学 和 环境化学 储氢材料 金属氢化物储氢 镧系储氢材料 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 第五讲 能源化学 和 环境化学 激光分离同位素