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原電池歷史與發展

發布時間:2021-02-08 16:44:22

㈠ 原電池發明史

1780年,義大利波羅那大學解剖學教授伽伐尼(Luigi Galvani 1737年9月9日-1798年12月4日)做青蛙腿肌肉運動的解剖學研究,他在實驗中發現,在起電機放電的同時,如果用金屬手術刀觸動蛙腿神經,蛙腿肌肉立刻收縮,為了找出這一現象的原因,在進一步的實驗中意外地發現,若用兩種金屬分別接觸蛙腿的筋腱和肌肉,當兩種金屬的另一端相碰時,蛙腿也會發生抽動。伽伐尼認為這是青蛙體內存在一種「神經電流體」引起的,這種可以使神經、肌肉活動,腦是分泌電液的重要器官。
義大利的物理學家伏達(Alessandro Vlota 1745年2月18日—1827年3月5日)在1792年對伽伐尼的發現做了研究,他發現電流的產生並不需要動物組織,1793年他否認了動物電的存在,認為伽伐尼發現的電產生於兩種不同金屬的接觸,他認為蛙腿的抽動是一種對電流的靈敏的反應,這個電流是由於兩種金屬插在了由肌肉提供的溶液中,並構成迴路而產生的。
1799年伏達用銅片、浸鹽水的紙片、鋅片依次重疊起來,創制了最早的獲得連續電流的伏達電堆。1800年他公布了在1795-1796年間發現的電池原理,1801年他為拿破崙一世演示了伏達電堆,拿破崙授予他金質獎章並封他為伯爵。
1803年,德國化學家裡特爾製造出一台蓄電池。
1836年,英國化學家J.F.丹聶爾製造出了第一塊古典原電池。伏打電堆的一個缺點是由於極化作用而使電流很快減小。他發現的電池是用多細孔的陶罐(開始用動物膜)把浸入硫酸銅溶液中的電極銅棒和鋅棒分開。它能比過去的電池提供更長時間的穩定電流。
1859年,法國物理學家普朗特製造出了第一台可實用的鉛酸蓄電池。他包括兩塊捲成螺旋形的鉛皮,中間用橡皮隔開,浸沒在10%的硫酸溶液中,然後送入電流,使其中一塊鉛皮鍍上,另一塊鉛皮成為粗糙的多孔表面。這種電池比當時的任何電池都具有更高的電動勢。但是由於加工成型過程復雜和冗長,很難批量生產,沒有受到重視。
1865年,法國化學家勒克朗謝製造出第一塊干電池。他採用導電的氯化銨溶液、鋅和石墨作電極,並用二氧化錳作去極劑。這種電池由於使用氯化銨溶液帶來很多不便。
1881年法國化學家C.A.福爾改革了普朗特的鉛蓄電池。他迴避了成型的工序,把直接塗布在鉛板上,這樣使鉛蓄電池引起了商業界的興趣,很快得到批量生產,在汽車、無線電設備、電化學實驗過程中得到應用,成為了通常使用的重要電源。
1888年,化學家卡斯尼爾改進了勒克朗謝的電池。他以潮濕的氯化銨代替其溶液,以鋅皮兼代容器,一舉二用,使用方便,得到了廣泛應用。

㈡ 伏特製成歷史上的第一個化學電池是在哪一年

1800年 電池的發明歸功於義大利科學家伏特(Volta),他在1800年3月20日宣布了他的發明。伏特的電池由鋅作為陽極,銀作為陰極,中間是吸滿飽和電解質的隔離紙。據報導,1936年有人在伊拉克首都巴格達附近的考古挖掘中,曾經出土了一個二千多年前由鐵-銅組成的電池。這是迄今為止發現的人類歷史上最早的電池。
在伏特之後,1836年丹尼爾發明了第一個實際應用的電池,即著名的丹尼爾電池。這個電池的陰極是銅片插在硫酸銅溶液中,陽極是鋅片插入硫酸鋅溶液中,兩個溶液之間由多孔隔膜(如素瓷片)隔開。這個電池在鐵路上早期用於信號燈。1866年勒格朗日(Leclanche)發明了鋅錳電池,他將二氧化錳裝入電池作為陰極,以鋅為陽極,氯化銨溶液作電解質,這個電池在電池的發展史上是一個重大的轉折,這種類型的電池延續使用至今。
1888年蓋斯南(Gassner)將澱粉加入氯化銨中,製成漿糊狀。從此鋅錳電池就成為「干電池」,而且導致了20世紀初手電筒的發明,使「干電池」的應用深入到了廣大民眾的生活之中。20世紀中出現了許多適應於各種不同要求的一次電池,例如以銀為陽極,鎂為陰極,海水為電解質的水雷電池,它在短時間內提供很高的功率輸出;而心臟起搏電池,要求的是小功率、長壽命等。一次電池的種類和數量都有了巨大的發展。

㈢ 關於電池歷史的問題

電池發展歷史
1800年
Alessandro Volta 發明世界上第一個電池.
1802年
Dr. William Cruikshank 設計了第一個便於生產製造的電池.
1836年
John Daniell 為提供穩定的放電電流,對電池做了改進
1859年
Gaston Planté 發明可充電的鉛酸電池.
1868年
George Leclanché 開發出使用電解液的電池
1881年
J. A. Thiebaut 取得干電池專利.
1888年
Dr. Gassner 開發出第一個干電池.
1890年
Thomas Edison 發明可充電的鐵鎳電池
1896年
在美國批量生產干電池
1896年
發明D型電池.
1899年
Waldmar Jungner 發明鎳鎘電池.
1910年
可充電的鐵鎳電池商業化生產
1911年
我國建廠生產干電池和鉛酸蓄電池(上海交通部電池廠)
1914年
Thomas Edison 發明鹼性電池.
1934年
Schlecht and Akermann 發明鎳鎘電池燒結極板.
1947年
Neumann 開發出密封鎳鎘電池.
1949年
Lew Urry (Energizer) 開發出小型鹼性電池.
1954年
Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 開發出太陽能電池.
1956年
Energizer.製造第一個9伏電池
1956年
我國建設第一個鎳鎘電池工廠(風雲器材廠(755廠))
1960前後
Union Carbide.商業化生產鹼性電池,我國開始研究鹼性電池(西安慶華廠等三 家合作研發)
1970前後
出現免維護鉛酸電池.
1970前後
一次鋰電池實用化.
1976年
Philips Research的科學家發明鎳氫電池.
1980前後
開發出穩定的用於鎳氫電池的合金.
1983年
我國開始研究鎳氫電池(南開大學)
1987年
我國改進鎳鎘電池工藝,採用發泡鎳,電池容量提升40%
1987前
我國商業化生產一次鋰電池
1989年
我國鎳氫電池研究列入國家計劃
1990前
出現角型(口香糖型)電池,
1990前後
鎳氫電池商業化生產.
1991年
Sony.可充電鋰離子電池商業化生產
1992年
Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得鹼性充電電池 專利
1992年
Battery Technologies, Inc.生產鹼性充電電池
1995年
我國鎳氫電池商業化生產初具規模
1999年
可充電鋰聚合物電池商業化生產
2000年
我國鋰離子電池商業化生產
2000後
燃料電池,太陽能電池成為全世界矚目的新能源發展問題的焦點
電池的發展史由1836年丹尼爾電池的誕生到1859年鉛酸電池的發明,至1883年發明了氧化銀電池,1888年實現了電池的商品化,1899年發明了鎳-鎘電池,1901年發明了鎳-鐵電池,進入20世紀後,電池理論和技術處於一度停滯時期。但在第二次世界大戰之後,電池技術又進入快速發展時期。首先是為了適應重負荷用途的需要,發展了鹼性鋅錳電池,1951年實現了鎳-鎘電池的密封化。1958年Harris提出了採用有機電解液作為鋰一次電池的電解質,20世紀70年代初期便實現了軍用和民用。隨後基於環保考慮,研究重點轉向蓄電池。鎳-鎘電池在20世紀初實現商品化以後,在20世紀80年代得到迅速發展。
隨著人們環保意識的日益增加,鉛、鎘等有毒金屬的使用日益受到限制,因此需要尋找新的可代替傳統鉛酸電池和鎳-鎘電池的可充電電池。鋰離子電池自然成為有力的候選者之一。
1990年前後發明了鋰離子電池。1991年鋰離子電池實現商品化。1995年發明了聚合物鋰離子電池,(採用凝膠聚合物電解質為隔膜和電解質)1999年開始商 品化 。現代社會電池的使用范圍已經由40年代的手電筒、收音機、汽車、和摩托車的啟動電源發展到現在的40-50種用途。小到從電子表手錶、CD唱機、行動電話、MP3、MP4、照相機、攝影機、各種遙控器、剔須刀、手槍鑽、兒童玩具等。大到從醫院、賓館、超市、電話交換機等場合的應急電源,電動工具、拖船、拖車、鏟車、輪椅車、高爾夫球運動車、電動自行車、電動汽車、風力發電站用電池、導彈、潛艇和魚雷等軍用電池。還有可以滿足各種特殊要求的專用電池等。電池已經成為人類社會必不可少的便捷能源。
我國電池發展的歷程
我國第一家電池廠於1911年誕生於上海。1921年第一家專業鉛蓄電池廠-上海蓄電池廠也建於上海。1941年在延安中央軍委三局所屬電信材料廠開始生產鋅錳干電池和修理鉛酸蓄電池。1957年組建機電部電材局化學電源研究室,1958年成為我國第一個專業研究所,既原一機部化學電源研究所(原電子工業部天津電源研究所)。1960年我國第一家鹼性蓄電池廠「風雲器材廠」在河南新鄉正式驗收投產。20世紀90年代初,國家開始了「863」重點攻關,使Ni-MH電池的生產化得到了迅速發展。以後國家又開始了鋰離子電池「863」重點攻關,希望能藉此推動鋰離子電池及其材料的國產化。
我國發展鋰離子電池生產的必要性
對於我國目前的電池工業而言,存在的主要問題是環境污染和資源浪費嚴重。對於環境污染而言,由於我國電池工業的自動化、機械化程度不高,很多企業多為手工操作,導致生產過程中污染很大,對工人身體危害大。干電池行業曾被人戲稱為「污染企業」,「黑工業」。這些污染物主要有MnO2粉、HgO、瀝青煙、煙霧、石蠟煙氣等。其中汞是最受關注的、有劇毒的重金屬,極微量的汞對人體有很大毒性。目前發達國家已宣布自1994年起禁止有汞電池的生產和進口。目前我國多數廠家仍然生產有汞電池。鉛酸電池行業的主要污染物有Pb、Pbo粉塵、酸霧及廢酸等。鉛也是毒性較大的重金屬,慢性鉛中毒主要表現在神經系統受損、腎功能障礙和貧血等。Cd-Ni電池所用原料多為粉狀,也存在粉塵污染問題;而且Cd的毒性較大,可以積累在腎臟和骨骼中,引起腎功能失調。另外,骨骼中鈣被鎘取代,使骨骼軟化,疼痛難忍。此外,鹼霧、廢酸也是重要的污染物。鋅錳干電池經常會出現銅綠、冒漿現象,總有一些MH-Ni電池在使用中會出現噴鹼或爆裂現象。鉛酸蓄電池仍有較大比例為老式開口電池,使用中仍有冒氣冒酸現象。
廢舊電池的大量棄用浪費了大量的有用材料。例如對於干電池的銀電池而言,我國基本上未加以回收利用,至於價值低的鋅錳干電池利用效果更差。
為了減少污染,保護環境,維護生態平衡以及保護地球上的有限資源,應當盡可能擴大資源種類,選用儲量豐富的資源以及利用有利於環保的資源。因此,鋰離子電池成為我國必須發展的電池品種。
鹼性鋅錳電池的發展史
鋅錳電池發展至今經歷了漫長的演變,早在1868年法國工程師喬治-勒克蘭社採用二氧化錳和炭粉作正極粉料,將它壓入多孔陶瓷的圓筒體中,並插上一根炭棒集流器作正極,用一根鋅棒部分插入溶液中作負極,電解液是用20%的氯化銨水溶液,電池的容器是用玻璃瓶,做成第一個鋅錳濕電池。1886年蓋斯將氯化銨水溶液改用氯化銨,氯化鋅,石膏和水合成的糊狀物,並將鋅片作成圓筒形作電池的容器,同時用石蠟封口,從而做成原電池的雛形。此後不久,又將麵粉和澱粉作為電解質溶液的凝膠劑,是鋅錳電池的便攜性大大提高,為這種電池的工業化生產和廣泛地使用打下了良好的基礎。1890年前後這種電池在全世界范圍內投入工業化生產。
1870年前後採用了汞齊化鋅陽極,以減輕鋅的自放電。1877年對碳棒採用浸蠟處理,以防止炭棒爬液,減輕對金屬集流體的腐蝕。
1923年採用乙炔黑代替石墨粉,使容量提高40%-50%,1945年電解二氧化錳在電池中的應用使鋅錳電池的放電性能進一步有大的提高。然而,隨著時代的發展,普通鹼性鋅錳電池不能滿足市場的需求。
早在100多年前就有人提出過用鋅做負極,MnO2做正極,KOH或NaOH做電解液,在漫長的研究過程中主要圍繞四個問題進行:一是用粉狀多孔鋅電極代替片狀電極,降低放電電流密度和解決鋅片在鹼液中易於鈍化的缺點;二是採用反極結構,提高MnO2的填充量,使正負極容量相匹配;三是對鋅粉汞齊化處理和鹼液中加ZnO,解決鋅在鹼液中的腐蝕;四是密封結構和密封材料的改進,解決爬鹼現象。
直到1950代前後在鋅錳干電池的基礎上成功研製出鹼性鋅錳電池,。它以鋅粉為負極,電解二氧化錳為正極,電解液採用NaOH或KOH,使電池性能成倍的提高。它不僅容量高,還適合於大電流連續放電。還具有優良的低溫性能,儲存性能和防漏性能。
但在前期的鹼錳電池中要控制負極鋅粉在鹼液中的氣量,當時電池的用汞量非常大, 用汞量在2%-6%,八十年代末隨著人們環保意識的加強,掀起了無汞鹼錳電池的研究熱潮,尋找有機或無機代汞緩蝕劑和鋅粉中合金元素(主要是Al,Bi,In,Pb)成為主要的研究方向。到九十年代中旬,無汞鹼錳電池進入市場。
同時,從60年代開始,對可充的鹼性鋅錳二次電池開展了廣泛的研究,經過30多年的研究已取得突破性的進展,但由於其放電深度淺,循環壽命短,還未能實現商品化。
進入二十一世紀以來,鹼性鋅錳電池得到飛速的發展,大有替代普通鋅錳電池和其他電池的趨勢。同時用電器具的發展對鹼錳電池高容量和大電流放電提出更高的要求。因此,未來鹼錳電池的研究主要集中在高功率重負荷放電性能,電池容量的提升以及儲存壽命的提高上。

㈣ 中國電池工業協會的發展歷史

中國電池工業來協會成立於源1988年,原名為「中國原電池協會」,1995年隨著中國電池工業的發展和二次電池產量的不斷增加,經國家民政部批准,改名為「中國電池工業協會」,是具有法人資格,跨地區、跨部門、跨所有制的國家一級協會。
中國電池工業協會的主管部門是國家貿易委員會,同時接受國家民政部和中國輕工業聯合會的管理。中國電池工業協會的職能是:對電池工業的政策提出提議,起草電池工業的發展規劃和電池產品的標准,組織有關科研項目和技術改造項目的鑒定,開展技術咨詢、信息統計、信息交流、人才培訓,為行業培育市場、組織國內(際)展覽交易會、協調企業生產、銷售和出口工作中的問題等。
通過咨詢、協調、服務和建立健全行規行約,強化全行業自律性管理,為政府和企業服務,在政府和企業間起橋梁和紐帶作用.認真貫徹執行國家的政策法令,維護企業的合法權宜,促進全行業經濟技術水平和管理水平的不斷提高,推動全行業的發展須改進國際缺陷標准件。(車用鉛酸電池樁頭與液塞)
⑵行業經濟政策的制訂者;⑶行業經濟運行的協調者;⑷行業經濟利益的維護者;⑸行業經濟建設的服務者。

㈤ 電池是什麼時候發明的

1836年,英國的丹尼爾對「伏特電堆」進行了改良。他使用稀硫酸作電解液,解決了電池極化問題,製造出第一個不極化,能保持平衡電流的鋅─銅電池,又稱「丹尼爾電池」。此後,又陸續有去極化效果更好的「本生電池」和「格羅夫電池」等問世。但是,這些電池都存在電壓隨使用時間延長而下降的問題。
1860年,法國的普朗泰發明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨特之處是,當電池使用一段使電壓下降時,可以給它通以反向電流,使電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復使用,所以稱它為「蓄電池」。
然而,無論哪種電池都需在兩個金屬板之間灌裝液體,因此搬運很不方便,特別是蓄電池所用液體是硫酸,在挪動時很危險。
也是在1860年,法國的雷克蘭士(GeorgeLeclanche)還發明了世界廣受使用的電池(碳鋅電池)的前身。它的負極是鋅和汞的合金棒(鋅-伏特原型電池的負極,經證明是作為負極材料的最佳金屬之一),而它的正極是以一個多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統被稱為「濕電池」。雷克蘭士製造的電池雖然簡陋但卻便宜,所以一直到1880年才被改進的「干電池」取代。負極被改進成鋅罐(即電池的外殼),電解液變為糊狀而非液體,基本上這就是現在我們所熟知的碳鋅電池。
1887年,英國人赫勒森發明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀,不會溢漏,便於攜帶,因此獲得了廣泛應用。
1890年Thomas Edison 發明可充電的鐵鎳電池
1896年在美國批量生產干電池
1896年發明D型電池。
1899年Waldmar Jungner 發明鎳鎘電池.
1910年可充電的鐵鎳電池商業化生產
1911年中國建廠生產干電池和鉛酸蓄電池(上海交通部電池廠)
1914年Thomas Edison 發明鹼性電池。
1934年Schlecht and Akermann 發明鎳鎘電池燒結極板。

1947年Neumann 開發出密封鎳鎘電池.
1949年Lew Urry (Energizer) 開發出小型鹼性電池
1954年Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 開發出太陽能電池。
1956年Energizer.製造第一個9伏電池
1956年中國建設第一個鎳鎘電池工廠(風雲器材廠(755廠))
1960前後Union Carbide.商業化生產鹼性電池,中國開始研究鹼性電池(西安慶華廠等三家合作研發)
1970前後出現免維護鉛酸電池。。
1970前後一次鋰電池實用化。
1976年Philips Research的科學家發明鎳氫電池.
1980前後開發出穩定的用於鎳氫電池的合金。
1983年中國開始研究鎳氫電池(南開大學)
1987年中國改進鎳鎘電池工藝,採用發泡鎳,電池容量提升40%
1987前中國商業化生產一次鋰電池
1989年中國鎳氫電池研究列入國家計劃
1990前出現角型(口香糖型)電池,1990前後鎳氫電池商業化生產。
1991年Sony.可充電鋰離子電池商業化生產
1992年Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得鹼性充電電池專利
1992年Battery Technologies, Inc.生產鹼性充電電池
1995年中國鎳氫電池商業化生產初具規模
1999年可充電鋰聚合物電池商業化生產2000年中國鋰離子電池商業化生產
2000年後燃料電池,太陽能電池成為全世界矚目的新能源發展問題的焦點

㈥ 原電池的發明歷史

原電池的發明歷史可追溯到18世紀末期,當時義大利生物學家伽伐尼正回在進行著名的青蛙答實驗,當用金屬手術刀接觸蛙腿時,發現蛙腿會抽搐。大名鼎鼎的伏打認為這是金屬與蛙腿組織液(電解質溶液)之間產生的電流刺激造成的。1800年,伏打據此設計出了被稱為伏打電堆的裝置,鋅為負極,銀為正極,用鹽水作電解質溶液。1836年,丹尼爾發明了世界上第一個實用電池,並用於早期鐵路信號燈。

㈦ 原電池原理的發現是儲能和供能技術的巨大進步,是化學對人類的一項重大貢獻.(1)將純鋅片和純銅片按圖

(1)①甲構成原電池,甲中鋅作負極、Cu作正極,乙不能構成原電池,鋅發生化學腐蝕,
A.甲為化學能轉變為電能的裝置,乙不是,故錯誤;
B.乙不能構成原電池,銅和稀硫酸不反應,所以乙中銅片上沒有明顯變化,故正確;
C.甲中銅片上生成氫氣,所以銅片質量不變,故錯誤;
D.兩燒杯溶液中氫離子都得電子生成氫氣,導致氫離子濃度降低,則溶液的PH均增大,故正確;
故選BD;
②原電池加快負極金屬被腐蝕速率,所以在相同時間內,兩燒杯中產生氣泡的速度:甲>乙,故答案為:>;
③酸和金屬的反應、原電池反應都是放熱反應,故答案為:放熱;
④乙中生成n(H2)=

1.12L
22.4L/mol
=0.05mol,根據n(H+)=2n(H2)知,生成氫氣消耗n(H+)為0.1mol,反應後溶液中c(H+)=0.1mol?L-1,則反應前c(H+)=
0.1mol
1L
+0.1mol?L-1=0.2mol/L,根據H原子守恆知,
1
2
c(H+)=c(H2SO4)=0.1mol/L,根據2H++2e-=H2↑知,轉移電子數=0.05mol×2×NA/mol=0.1NA
故答案為:0.1mol/L;0.1NA
(2)負極反應式為負極電極反應式為Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,正極的電極反應式為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,正極上生成氫氧根離子,則溶液pH增大;根據Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2得消耗鋅的質量=
1.8NA
NA/mol
2
×65g/mol=58.5g,故答案為:增大;58.5;
(3)該反應中Pb中Pb元素化合價由0價變為+2價,PbO2中Pb元素由+4價變為+2價,所以Pb為負極,PbO2為正極,根據電池反應式知,放電時,硫酸參加反應導致硫酸濃度減小,則溶液的酸性減小,電解質溶液中陰離子硫酸根離子向負極移動、陽離子氫離子向正極移動,故答案為:Pb;減小;負.

㈧ 電池的歷史

在古代,人類有可能已經不斷地在研究和測試「電」這種東西了。一個被認為有數千年歷史的粘土瓶在1932年於伊拉克的巴格達附近被發現。它有一根插在銅制圓筒里的鐵條-可能是用來儲存靜電用的,然而瓶子的秘密可能永遠無法被揭曉。不管製造這個粘土瓶的祖先是否知道有關靜電的事情,但可以確定的是古希臘人絕對知道。他們曉得如果摩擦一塊琥珀,就能吸引輕的物體。在十八世紀的四五十年代,發電裝置的改善和大氣電現象的研究,吸引了物理學家們的廣泛興趣,
1745年,普魯士的克萊斯特利用導線將摩擦所起的電引向裝有鐵釘的玻璃瓶。當他用手觸及鐵釘時,受到猛烈的一擊。
可能是在這個發現的啟發下,荷蘭萊頓大學的馬森布羅克在1746年發明了收集電荷的「萊頓瓶」。因為他看到好不容易收集的電卻很容易地在空氣中逐漸消失,他想尋找一種保存電的方法。有一天,他用一支槍管懸在空中,用起電機與槍管連著,另用一根銅線從槍管中引出,浸入一個盛有水的玻璃瓶中,他讓一個助手一隻手握著玻璃瓶,馬森布羅克在一旁使勁搖動起電機。這時他的助手不小心將中另一隻手與槍管碰上,他猛然感到一次強烈的電擊,喊了起來。馬森布羅克於是與助手互換了一下,讓助手搖起電機,他自己一手拿水瓶子,另一隻手去碰槍管。
1780年,義大利解剖學家伽伐尼(Luigi Galvani)在做青蛙解剖時,兩手分別拿著不同的金屬器械,無意中同時碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,彷彿受到電流的刺激,而如果只用一種金屬器械去觸動青蛙,就無此種反應。伽伐尼認為,出現這種現像是因為動物軀體內部產生的一種電,他稱之為「生物電」。
伽伐尼的發現引起了物理學家們極大興趣的,他們競相重復枷伐尼的實驗,企圖找到一種產生電流的方法,義大利物理學家伏特在多次實驗後認為:伽伐尼的「生物電」之說並不正確,青蛙的肌肉之所以起作用。為了論證自己的觀點,伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進行試驗。結果發現,這兩種金屬片中,只要有一種與溶液發生了化學反應,金屬片之間就能夠產生電流。
1799年,義大利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水裡,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地製成了世界上第一個電池──「伏特電堆」。這個「伏特電堆」實際上就是串聯的電池組。它成為早期電學實驗,電報機的電力來源。
1836年,英國的丹尼爾對「伏特電堆」進行了改良。他使用稀硫酸作電解液,解決了電池極化問題,製造出第一個不極化,能保持平衡電流的鋅─銅電池此後,這些電池都存在電壓隨著使用時間延長而下降的問題。
當電池使用一段時間後電壓下降時,電池電壓回升。因為這種電池能充電,可以反復使用,所以稱它為「蓄電池」。
然而,無論哪種電池都需在兩個金屬板之間灌裝液體,因此搬運很不方便,特別是蓄電池所用液體是硫酸,在挪動時很危險。
也是在1860年,法國的雷克蘭士(GeorgeLeclanche)還發明了世界廣受使用的電池(碳鋅電池)的前身。它的負極是鋅和汞的合金棒(鋅-伏特原型電池的負極,經證明是作為負極製作材料的最佳金屬之一),而它的正極是以一個多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統被稱為「濕電池」。雷克蘭士製造的電池雖然簡陋但卻便宜,所以一直到1880年才被改進的「干電池」取代。負極被改進成鋅罐(即電池的外殼),電解液變為糊狀而非液體,基本上這就是現在我們所熟知的碳鋅電池。
1887年,英國人赫勒森發明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀,不會溢漏,便於攜帶,因此獲得了廣泛應用。
1890年愛迪生(Thomas Edison)發明可充電鐵鎳電池。

㈨ 世界上第一個電池是誰發明的

伏打電池:復
義大利伏打伯爵發制明了第一個電池組,每一節原電池有一塊銅片和一塊鋅片用作電極,它們之間是一片浸過鹽液的布,作為電解質。每個原電池有一個小的電動勢。然而伏打發現,把這些原電池疊起就會有一個大的電動勢。這是第一個真正的電池,人們把它稱為伏打的電池堆,或伏打電堆。作為電動勢單位的伏特,就是以他的名字取名的。

㈩ 原電池與化學電池

酸性

酸性鋅錳干電池是以鋅筒作為負極,並經汞齊化處理,使表面性質更為均勻,以減少鋅的腐蝕,提高電池的儲藏性能,正極材料是由二氧化錳粉、氯化銨及碳黑組成的一個混合糊狀物。正極材料中間插入一根碳棒,作為引出電流的導體。在正極和負極之間有一層增強的隔離紙,該紙浸透了含有氯化銨和氯化鋅的電解質溶液,金屬鋅的上部被密封。這種電池是19世紀60年代法國的勒克蘭謝(Leclanche)發明的,故又稱為勒克蘭謝電池或炭鋅干電池[1],可表示為:

(-)Zn|NH4Cl(20%)ZnCl2|MnO2,C(+)

盡管這種電池的歷史悠久,但對它的電化學過程尚未完全了解,通常認為放電時,電池中的反應如下:正極為陰極,錳由四價還原為三價

2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ

負極為陽極,鋅氧化為二價鋅離子:

Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ

總的電池反應為:

2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2

實踐經驗表明,該電池的電流—電壓特性和二氧化錳的來源有關,也直接地依賴於錳的氧化價態、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2電解液代替NH4Cl,充分說明Zn與Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放電前pH=5,放電後pH上升到pH=7為中性。

該電池的特點:(1)開路電壓為1.55V~1.70V;(2)原材料豐富,價格低廉;(3)型號多樣1號~5號;(4)攜帶方便,適用於間歇式放電場合。缺點是:在使用過程中電壓不斷下降,不能提供穩定電壓,且放電功率低,比能量小,低溫性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地區只可使用鹼性鋅錳干電池。

鹼性

鹼性鋅錳電池簡稱鹼錳電池,它是在1882年研製成功,1912年就已開發,到了1949年才投產問世。人們發現,當用KOH電解質溶液代替NH4Cl做電解質時,無論是電解質還是結構上都有較大變化,電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。它的電池表達式為:

(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)

它的電極反應如下:

正極為陰極反應:

MnO2+H2O+eˉ→MnO(OH)+OHˉ

MnO(OH)在鹼性溶液中有一定的溶解度

MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4

Mn(OH)4+eˉ→Mn(OH)4

負極為陽極反應:

Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2eˉ

Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)4

總的電池反應為:

Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)4

由於正極為陰極反應不全是固相反應,負極為陽極反應是可溶性的Zn(OH)4ˉ,故內阻小,放電後電壓恢復能力強。鹼性鋅錳電池採用了高純度、高活性的正、負極材料,以及離子導電性強的鹼作為電解質,使電化學反應面積成倍增長。它的特點:(1)開路電壓為1.5V;(2)工作溫度范圍寬在-20℃~60℃之間,適於高寒地區使用;(3)大電流連續放電其容量是酸性鋅錳電池的5倍左右;(4)它的低溫放電性能也很好。

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