也許你是次聽(tīng)�(shuō)銀�電池這�(gè)名詞,但這并不妨礙銀鋅電池的電池鼻祖地位。早�1800年春�,意大利科學(xué)家伏打(Volta)就�(fā)明了的“伏打電池��
正極為氧化銀,負(fù)極為�,電解液為氫氧化鉀溶液�
銀鋅蓄電池的比能量�,能大電流放�,耐震,用作宇宙航行、人造衛(wèi)�、火箭等的電�。充、放電次�(shù)可達(dá)�100�150次循�(huán)。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂�,使用壽命較��
這種電池是由一系列圓形鋅片和銀片相互交迭而成的裝�,在每一�(duì)銀片和鋅片之間,用一種在鹽水或其他導(dǎo)電溶液中浸過(guò)的紙板隔�(kāi)。銀片和鋅片是兩種不同的金屬,鹽水或其他�(dǎo)電溶液作為電解液,它們構(gòu)成了電流回路。這是一種比較原始的電池,是由很多銀鋅電池連接而成的電池組。如你所�,這便是所有電池的雛形�
�(jīng)�(guò)�200多年的更迭,銀鋅電池至今仍然出�(xiàn)在我們的手表、計(jì)算器等低耗電�(shè)備中。既然銀鋅電池有那么久遠(yuǎn)的歷史,為什么至今才被當(dāng)作鋰電池最有希望的接班人推�?其�(shí)自問(wèn)世以�(lái),民用的銀鋅電池就只能提供較低的電壓和電流,電池容量也相當(dāng)小。普通的鋅銀電池的正極是氧化汞加石墨,或者是氧化銀加石墨,�(fù)極材料是金屬�,電解質(zhì)是強(qiáng)堿氫氧化鉀。普通銀鋅電池性能�(wěn)�,不可充�,占�(jù)了紐扣電池市�(chǎng)的半壁江�。在上世紀(jì)七十年代,人們才�(kāi)�(fā)出了銀鋅蓄電池。銀鋅蓄電池正極采用Ag2O2 + 2H2O + 4e- ® 2Ag + 4OH-,負(fù)極采�2Zn + 4OH- ® 2Zn(OH)2 + 4e-,可以擁有極高的電容量和�(wěn)定的電池性能。大容銀鋅蓄電池�(jià)格驚�,在�(dāng)今的航天飛機(jī)、導(dǎo)�、魚(yú)雷等�(lǐng)域才能找到大容量銀鋅蓄電池的身��
�(duì)于數(shù)碼設(shè)備來(lái)�(shuō),在不考慮成本的情況下,銀鋅電池將�(huì)使的選擇。為了實(shí)�(xiàn)銀鋅電池低�(jià)化的目標(biāo),一家叫做Zinc Matrix的公司自1999年開(kāi)始就在風(fēng)�(xiǎn)投資的助力下�(kāi)�(fā)低成本長(zhǎng)壽命的銀鋅充電電池。經(jīng)�(guò)了幾年的努力,在2006年Intel信息技�(shù)峰會(huì)上,Zinc Martix展出了它們民用銀鋅充電電池原�。初次展出的該款電池只有1.6V電壓,但電池容量可以�(dá)�10AH。在隨后的兩年間,Zinc Martix改名為ZPower,繼�(xù)從事銀鋅電池的改良�(shè)�(jì)�2008�5月ZPower公司宣布旗下的銀鋅充電電池在同等體積下能獲得超過(guò)鋰電�30%~40%的電容量,并且較后者更安全耐用。預(yù)�(jì)首款采用ZPower銀鋅充電電池的筆記本電腦將�(huì)�2009年全面上��
放電�(shí)電極反應(yīng)可寫(xiě)成:
�(fù)極Zn+20H ˉ-2eˉ=ZnO+ H2O
正極Ag2O+H20+2eˉ=2Ag+20H ˉ
電池總反�(yīng)為:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
微型紐扣式銀鋅電池由正極�、負(fù)極蓋 (二者都用不銹鋼做成)、絕緣密封圈、隔離膜、正極活性材�(AgO和少量石墨粉,后者起�(dǎo)電作�)、負(fù)極活性材�(含汞量很少的鋅汞合金)、電解質(zhì)溶液(濃KOH溶液)等組裝而成。質(zhì)量較好的可用�1�,的可用�2�。手表中用的一般就是這種紐扣式電�。這種電池用完后即�(bào)�,不再去充電�
為什么在紐扣式銀鋅電池中的負(fù)極活性材料用的不是單純的鋅而是含汞量很少的鋅汞合金?這是�?yàn)槿绻昧藛渭兊匿\,電池在未工作時(shí)(即空置時(shí))就會(huì)被電池中的電解質(zhì)溶液腐蝕而放出氫�,以致影響電池的使用壽�,而改用含汞雖然很少的鋅汞合金的話,可以使電池在未工作�(shí)鋅極被腐蝕的�(guò)程被阻止到最小的程度。不僅銀鋅電池是這樣,在其它某些電池中也采取同樣的措�。如在制造鋅錳干電池的傳�(tǒng)工藝�,鋅皮用氯化汞溶液處理,部分鋅發(fā)生了反應(yīng):Zn+ Hg=Zn+Hg生成的汞與未起反�(yīng)的鋅形成鋅汞合金。制造過(guò)程中控制HgCl2的用�,使生成的合金中含汞僅約0.25%。汞太多則使鋅變�。正在研究干池等中不用汞的工藝以避免汞污染的危害�