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电池概述

一次电池

锂离子电池

正极反应：\ce{Li_{1-x}CoO2 + xe- + x Li+ = LiCoO2}。

负极反应：\ce{Li_xC6 - xe- = x Li+ + C6}。

总反应：\ce{Li_{1-x}CoO2 + Li_xC6 = LiCoO2 + C6}。

充电电池

铅酸蓄电池

放电：

  • 正极反应：\ce{PbO2 + 4H+ + SO4^2- + 2e- = PbSO4 + 2H2O}。

  • 负极反应：\ce{Pb + SO4^2- - 2e- = PbSO4}。

  • 总反应：\ce{Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O}。

充电：

  • 正极反应：\ce{PbSO4 + 2H2O - 2e- -> PbO2 + 4H+ + SO4^2-}。

  • 负极反应：\ce{PbSO4 + 2e- -> Pb + SO4^2-}。

  • 总反应：\ce{2PbSO4 + 2H2O -> Pb + PbO2 + 2H2SO4}。

燃料电池

酸性氢氧燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}。

  • 负极反应：\ce{2H2 - 4e- = 4H+}。

碱性氢氧燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}。

  • 负极反应：\ce{2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O}。

甲醇酸性燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}。

  • 负极反应：\ce{CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+}。

甲醇碱性燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}。

  • 负极反应：\ce{CH3OH + 8OH- - 6e- = CO3^2- + 6H2O}。

甲烷酸性燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}。

  • 负极反应：\ce{CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+}。

甲烷碱性燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}。

  • 负极反应：\ce{CH4 + 10OH- - 8e- = CO3^2- + 7H2O}。

甲烷碳酸盐燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO3^2-}。

  • 负极反应：\ce{CH4 + 4CO3^2- - 8e- = 5CO2 + 2H2O}。

甲醇碳酸盐燃料电池：

  • 正极反应：\ce{O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO3^2-}。

  • 负极反应：\ce{CH3OH + 3CO3^2- - 6e- = 4CO2 + 2H2O}。

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