氢氧燃料电池在以KOH溶液为电解质溶液时

燃料电池中,电解质的作用是什么如氢

电解实际上是把电能转化为化学能，在现实生活中如“氯碱工业”，就是电解饱和NaCl溶液可制得Cl2,H2,NaOH,原电池是把化学能转化为电能的装置，向外输出电能，而电解池是把电能转化为化学能的装置，需要外界输入电能。 电解原理 简称为电解，是让电流通过电解质溶液或溶解电解质等离子传导体而产生化学变化之意，特征是加上电能之后会出现平常不会产生反应的自由能量增加反应。在离子传导体中插入一对电极，两端连接适当的电源，如果电流是直流电。 称为直流电解；如果是交流电则称为交流电解。 电流在离子传导体内部借着离子的移动而传送。在电极与溶液的接口，由于电极反应进行而有电荷移动。阳极面进行金属的溶解...全部

  电解实际上是把电能转化为化学能，在现实生活中如“氯碱工业”，就是电解饱和NaCl溶液可制得Cl2,H2,NaOH,原电池是把化学能转化为电能的装置，向外输出电能，而电解池是把电能转化为化学能的装置，需要外界输入电能。
   电解原理 简称为电解，是让电流通过电解质溶液或溶解电解质等离子传导体而产生化学变化之意，特征是加上电能之后会出现平常不会产生反应的自由能量增加反应。在离子传导体中插入一对电极，两端连接适当的电源，如果电流是直流电。
  称为直流电解；如果是交流电则称为交流电解。 电流在离子传导体内部借着离子的移动而传送。在电极与溶液的接口，由于电极反应进行而有电荷移动。阳极面进行金属的溶解、产生氧等氧化反应(阳极氧化)，阴极面则进行金属的析出、产生氢等还原反应(阴极还原)。
   电解时的电量与反应物质的量之间，形成法拉第的电气分解法则。电气分解应用于电解冶金和氯、氢氧化钠的制造，以及电解分析、电镀、电铸、电解研磨等各方面。 原电池 锌锰干电池 Ｚｎ｜ＮＨ４Ｃｌ，ＺｎＣｌ２｜ＭｎＯ２ 碱性锌锰干电池 Ｚｎ｜ＫＯＨ｜ＭｎＯ２ 锌-银电池 Ｚｎ｜ＫＯＨ｜Ａｇ２Ｏ 锂电池 Ｌｉ｜ＭｎＯ２，Ｌｉ｜ＣＦ２ 锌-汞电池 Ｚｎ｜ＫＯＨ｜ＨｇＯ 蓄电池 铅酸蓄电池 Ｐｂ｜Ｈ２SＯ４｜ＰｂＯ２ 镍-镉蓄电池 Ｃｄ｜ＫＯＨ｜ＮｉＯＯＨ 镍-金属氢化物电池 Ｎｉ（ＯＨ）２｜ＫＯＨ｜Ｍ（Ｈ） 锌-氧化银电池 Ｚｎ｜ＫＯＨ｜Ａｇ２Ｏ 锌-空气电池 Ｚｎ｜ＫＯＨ｜Ｏ２ 废电池回收利用技术简介 　　1．锌锰干电池 　　1．1湿法冶金法 　　该法基于Ｚｎ，ＭｎＯ２可溶于酸的原理，将电池中的Ｚｎ，ＭｎＯ２与酸作用生成可溶性盐进入溶液，溶液经过净化后电解生产金属锌和电解ＭｎＯ２或生产其它化工产品、化肥等。
  湿法冶金又分为焙烧—浸出法和直接浸出法。 　　焙烧—浸出法是将废电池焙烧，使其中的氯化铵、氯化亚汞等挥发成气相并分别在冷凝装置中回收，高价金属氧化物被还原成低价氧化物，焙烧产物用酸浸出，然后从浸出液中用电解法回收金属，焙烧过程中发生的主要反应为： 　　ＭｅＯ＋ＣＭｅ＋ＣＯ↑ 　　Ａ（ｓ）→Ａ（ｇ）↑ 　　浸出过程发生的主要反应： 　　Ｍｅ＋2Ｈ＋Ｍｅ２＋＋Ｈ２↑ 　　ＭeＯ＋2Ｈ＋Ｍｅ２＋＋Ｈ２Ｏ 　　电解时，阴极主要反应： 　　Ｍｅ２＋＋2ｅＭｅ 　　直接浸出法是将废干电池破碎、筛分、洗涤后，直接用酸浸出其中的锌、锰等金属成分，经过滤，滤液净化后，从中提取金属并生产化工产品。
   　　反应式为： 　　ＭｎＯ２＋4ＨＣｌＭｎＣｌ２＋Ｃｌ２↑＋2Ｈ２Ｏ 　　ＭｎＯ２＋2ＨＣｌＭｎＣｌ２＋Ｈ２Ｏ 　　Ｍｎ２Ｏ３＋6ＨＣｌ2ＭｎＣｌ２＋Ｃｌ２↑＋3Ｈ２Ｏ 　　ＭｎＣｌ２＋ＮａＯＨＭｎ（ＯＨ）２＋2ＮａＣｌ 　　Ｍｎ（ＯＨ）２＋氧化剂→ＭｎＯ２↓＋2ＨＣｌ 　　电池中的Ｚｎ以ＺｎＯ的形式回收，反应式如下： 　　Ｚｎ２＋＋2ＯＨ－→ＺｎＯ２－→Ｚｎ（ＯＨ）２（无定型胶体）→ＺｎＯ（结晶体）＋Ｈ２Ｏ 　　1．2常压冶金法 　　该法是在高温下使废电池中的金属及其化合物氧化、还原、分解和挥发以及冷凝的过程。
   　　方法一：在较低的温度下，加热废干电池，先使汞挥发，然后在较高的温度下回收锌和其它重金属。 　　方法二：先在高温下焙烧，使其中的易挥发金属及其氧化物挥发，残留物作为冶金中间产品或另行处理。
   　　湿法冶金和常压治金处理废电池，在技术上较为成熟，但都具有流程长、污染源多、投资和消耗高、综合效益低的共同缺点。1996年，日本TDK公司对再生工艺作了大胆的改革，变回收单项金属为回收做磁性材料。
  这种做法简化了分离工序，使成本大大降低，从而大幅度提高了干电池再生利用的效益。近年来，人们又开始尝试研究开发一种新的冶金法——真空冶金法：基于废电池各组分在同一温度下具有不同的蒸气压，在真空中通过蒸发与冷凝，使其分别在不同温度下相互分离从而实现综合利用和回收。
  由于是在真空中进行，大气没有参与作业，故减小了污染。虽然目前对真空冶金法的研究尚少，且还缺乏相应的经济指标，但它明显克服了湿法冶金法和常压冶金法的一些缺点，因而必将成为一种很有前途的方法。 　　2．镍镉电池 　　Ｎｉ－Ｃｄ电池含有大量的Ｎｉ，Ｃｄ和Ｆｅ，其中Ｎｉ是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料。
  Ｃｄ是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属，又是有毒重金属，故日本较早即开展了废镍隔电池再生利用的研究开发，其工艺也有干法和湿法两种。干法主要利用镉及其氧化物蒸气压高的特点，在高温下使镉蒸发而与镍分离。
  湿法则是将废电池破碎后，一并用硫酸浸出后再用Ｈ２Ｓ分离出镉。 　　3．铅蓄电池 　　铅蓄电池的体积较大而且铅的毒性较强，所以在各类电池中，最早进行回收利用，故其工艺也较为完善并在不断发展中。
   　　在废铅蓄电池的回收技术中，泥渣的处理是关键，废铅蓄电池的泥渣物相主要是ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ２，ＰｂＯ，Ｐｂ等。其中ＰｂＯ２是主要成分，它在正极填料和混合填料中所占重量为41％～46％和24％～28％。
  因此，ＰｂＯ２还原效果对整个回收技术具有重要的影响，其还原工艺有火法和湿法两种。火法是将ＰｂＯ２与泥渣中的其它组分ＰｂＳＯ４，ＰｂＯ等一同在冶金炉中还原冶炼成Ｐｂ。但由于产生ＳＯ２和高温Ｐｂ尘第二次污染物，且能耗高，利用率低，故将会逐步被淘汰。
  湿法是在溶液条件下加入还原剂使ＰｂＯ２还原转化为低价态的铅化合物。已尝试过的还原剂有许多种。其中，以硫酸溶液中ＦｅＳＯ４还原ＰｂＯ２法较为理想，并具有工业应用价值。 　　硫酸溶液中ＦｅＳＯ４还原ＰｂＯ２，还原过程可用下式表示： 　　ＰｂＯ２（固）＋2ＦｅＳＯ４（液）＋2Ｈ２ＳＯ４（液）ＰｂＳＯ４（固）＋Ｆｅ２（ＳＯ４）３（液）＋2Ｈ２Ｏ 　　此法还原过程稳定，速度快，还可使泥渣中的金属铅完全转化，并有利于ＰｂＯ２的还原： 　　Ｐｂ（固）＋Ｆｅ２（ＳＯ４）３（液）ＰｂＳＯ４（固）＋2ＦｅＳＯ４（液） 　　Ｐｂ（固）＋ＰｂＯ（固）＋2Ｈ２ＳＯ４（液）2ＰｂＳＯ４（固）＋2Ｈ２Ｏ 　　还原剂可利用钢铁酸洗废水配制，以废治废。
   　　Ｎｉ-ＭＨ电池、新型的锂离子电池随着近年手持电话和电子设备的发展得到了大量的应用。在日本，Ｎｉ-ＭＨ电池的产量，1992年达1800万只，1993年达7000万只，到2000年已占市场份额的近50%。
  可以预计，在不久的将来，将会有大量的废Ｎｉ-ＭＨ电池产生。这些废Ｎｉ-ＭＨ电池的正、负极材料中含有许多有用金属，如镍、钴、稀土等。因此，回收Ｎｉ-ＭＨ电池是十分有益的，有关它们的再生利用技术亦在积极开发中。
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