電池內的元素都有什么作用
電(dian)(dian)池使用(yong)各種元素,這(zhe)些(xie)(xie)元素是從(cong)地(di)殼(ke)中收獲的(de)(de)(de)(de)。令人(ren)深(shen)思的(de)(de)(de)(de)是,大多(duo)數(shu)這(zhe)些(xie)(xie)材料也被植(zhi)物和生(sheng)物共享。我們(men)是由星塵制成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de),任何成(cheng)(cheng)長和移動的(de)(de)(de)(de)東(dong)西(xi)都來自這(zhe)些(xie)(xie)資(zi)源。與所有(you)生(sheng)物一(yi)(yi)樣,電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)物質(zhi)經過(guo)仔(zi)細選擇,并以適量的(de)(de)(de)(de)方(fang)式進(jin)行,以實(shi)現和諧的(de)(de)(de)(de)互動。一(yi)(yi)部(bu)分(fen)太(tai)多(duo)可能會(hui)破壞良好(hao)的(de)(de)(de)(de)平(ping)衡。下面羅列(lie)出的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些(xie)(xie)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)主要原料,大家來了解一(yi)(yi)下:
鋁:鋁(lv)(lv)(lv)是(shi)一種銀白色,柔軟的(de)非磁性金屬(shu),符號(hao)為Al。它來自(zi)鋁(lv)(lv)(lv)土礦,是(shi)氧氣(qi)和硅之后地(di)殼中(zhong)第(di)三元素。當暴露在(zai)空氣(qi)中(zhong)時,鋁(lv)(lv)(lv)形成鈍(dun)化層,保護金屬(shu)免受腐(fu)蝕。鋁(lv)(lv)(lv)在(zai)一些鋰離(li)子電池中(zhong)用作陰極材料。
銻:銻是(shi)一種脆性有光(guang)澤(ze)的(de)白色金(jin)屬元(yuan)(yuan)素,符號為(wei)Sb。它是(shi)在公(gong)元(yuan)(yuan)前(qian)3000年(nian)發現的(de),并且誤認為(wei)是(shi)鉛(qian)。主要(yao)生產商是(shi)中(zhong)國(guo),用于(yu)鉛(qian)酸(suan)電(dian)池,以加強(qiang)鉛(qian)板,減少維護(hu)和提(ti)高性能。其(qi)他應(ying)用是(shi)防(fang)火材(cai)料(liao),產生低摩(mo)擦應(ying)用,通(tong)過(guo)將Sb與(yu)其(qi)他合(he)金(jin)混合(he)并構建半導體來改(gai)善材(cai)料(liao)特性。
鎘:鎘(ge)(ge)(ge)是(shi)一(yi)種柔軟的(de)藍白色金屬,符號為(wei)Cd。鎘(ge)(ge)(ge)是(shi)1817年(nian)在德(de)國發現(xian)的(de),是(shi)鋅生產(chan)的(de)副產(chan)品,用作(zuo)顏料,并在鋼上鍍以抵抗腐(fu)蝕(shi)。鎘(ge)(ge)(ge)被用作(zuo)鎳鎘(ge)(ge)(ge)電(dian)(dian)池的(de)陽極(ji)材(cai)料,但(dan)有害(hai)物(wu)質限(xian)制指令禁止將(jiang)電(dian)(dian)池用于商業用途。
鈣:鈣是(shi)一種(zhong)軟(ruan)灰色堿性金屬,具有符號Ca,由(you)Humphry Davy(1778-1829)發現。它是(shi)地殼(ke)(ke)中(zhong)(zhong)質量第五元(yuan)素,對生物體(ti)構建骨(gu)骼(ge),牙齒和(he)貝殼(ke)(ke)起著至關重要(yao)的(de)作用。鈣改(gai)善(shan)了鉛酸電池(chi)中(zhong)(zhong)鉛板的(de)機(ji)械強度并提高了性能。
氯化物:氯是一(yi)種帶負(fu)電(dian)的(de)離子,當氯獲得電(dian)子或(huo)氯化氫溶(rong)解(jie)在水或(huo)其他(ta)溶(rong)劑(ji)中時形成。氯化鈉(na)鹽(yan),例如氯化鈉(na),用作(zuo)食(shi)鹽(yan)并保存(cun)食(shi)物。氯化物存(cun)在電(dian)池的(de)電(dian)解(jie)質中。
鐵:鐵是地球(qiu)上最常見的(de)元(yuan)素。符號Fe來自拉丁語“ferrum。”鐵金屬(shu)自古以(yi)來就被使用(yong)過(guo),雖(sui)然熔化溫(wen)度較(jiao)低(di)的(de)銅合(he)(he)金在鐵之前出現過(guo)。純鐵相(xiang)對較(jiao)軟,可以(yi)用(yong)碳(tan)硬化。鐵化合(he)(he)物在生物學(xue)中起重(zhong)要作用(yong),也(ye)用(yong)于鋰、磷酸(suan)鐵、氧化物電池。
鉛:鉛(qian)是一種柔軟,可塑的重金屬,碳含量(liang)符號為(wei)Pb。它(ta)用于鉛(qian)酸電池(chi),子(zi)彈和(he)重物(wu)以及作為(wei)輻射屏蔽(bi)。鉛(qian)含有(you)所有(you)穩(wen)定(ding)元素(su)的原(yuan)子(zi)序數最高,如果攝入則(ze)有(you)毒(du); 它(ta)會損(sun)害(hai)神經(jing)系(xi)統并導致腦部疾病。古羅馬,希臘和(he)中(zhong)國都記錄了鉛(qian)中(zhong)毒(du)。
錳:符號Mn的(de)(de)(de)錳是通(tong)過開(kai)采鐵和(he)其(qi)他礦物質(zhi)(zhi)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)。除北美外(wai),這種(zhong)金屬相(xiang)對豐富,在世(shi)界范圍內開(kai)采。鋼(gang)鐵生(sheng)產(chan)(chan)大約占(zhan)錳產(chan)(chan)量的(de)(de)(de)90%; 其(qi)余(yu)10%用于特種(zhong)化學品和(he)農(nong)業。高(gao)品質(zhi)(zhi),高(gao)純度的(de)(de)(de)錳對鋰離(li)子電池的(de)(de)(de)需求(qiu)日益增長。錳是以希(xi)臘“Magnesia”地區命名(ming)的(de)(de)(de),那(nei)里(li)發現了(le)黑色礦物。錳用于防(fang)止鋼(gang)腐蝕(shi),并用作鋰離(li)子電池,鋅 – 碳電池和(he)堿性電池中的(de)(de)(de)陰(yin)極材料。
鎳:帶有(you)符號Ni的(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)是一(yi)種(zhong)銀白色有(you)光澤的(de)(de)金(jin)屬,帶有(you)輕(qing)微的(de)(de)金(jin)色調。它可(ke)以追溯到(dao)公(gong)元(yuan)前3500年。鎳(nie)(nie)(nie)主要局限于較大的(de)(de)鎳(nie)(nie)(nie)鐵隕石; 在地球上(shang),它與鐵結(jie)合(he)。神話將鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)名字與老尼(ni)(ni)克聯系起來,老尼(ni)(ni)克是一(yi)個惡作劇的(de)(de)侏儒,他認為銅(tong)鎳(nie)(nie)(nie)礦(kuang)石抵(di)抗銅(tong)的(de)(de)精(jing)煉(lian)。鎳(nie)(nie)(nie)非(fei)常適合(he)電池電極。
銀:銀(Ag)是一種柔(rou)軟,白色(se),有(you)光澤的金屬,具有(you)最高的導電性和(he)導熱性。它天然存在,但大部分(fen)是銅,金,鉛和(he)鋅精煉的副產(chan)品。銀被(bei)用(yong)作貨幣(bi)硬幣(bi)和(he)更(geng)有(you)價值(zhi)(zhi)的黃金。在工業中(zhong),銀被(bei)用(yong)于太陽(yang)能(neng)電池板和(he)水過(guo)濾,以及珠寶和(he)高價值(zhi)(zhi)銀器(qi)。其他用(yong)途是電觸點和(he)導體,鏡子,窗口涂(tu)層,攝影膠片和(he)X射(she)線。在醫學中(zhong),銀化(hua)合物用(yong)作消毒(du)劑,添加(jia)到(dao)繃帶和(he)傷口敷料中(zhong)。銀鋅電池也有(you)銀。
鈉:鈉(na),符號為Na,是(shi)一(yi)種柔軟(ruan)的銀白色(se)高活(huo)性金(jin)屬,屬于(yu)元(yuan)素周期(qi)表中的六種元(yuan)素,外(wai)殼(ke)中含有(you)一(yi)個(ge)電(dian)子。通過(guo)(guo)提供電(dian)子,原子變為帶正(zheng)電(dian)荷。鈉(na)是(shi)地(di)殼(ke)中第六豐(feng)富的元(yuan)素,但來自礦物(wu)(wu)質。它(ta)首先(xian)由Humphry Davy于(yu)1807年通過(guo)(guo)電(dian)解氫氧化鈉(na)分(fen)離。鈉(na)化合物(wu)(wu)用(yong)于(yu)制造肥皂和(he)除冰劑,而且不要忘記在(zai)我們的餐桌上食用(yong)鹽。它(ta)是(shi)生物(wu)(wu)和(he)植物(wu)(wu)的必(bi)需元(yuan)素; 它(ta)也用(yong)于(yu)鈉(na)硫和(he)鋰硫電(dian)池。
尖晶石:尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)(shi)是(shi)一種堅硬(ying)的(de)玻璃狀礦物,由(you)鎂(mei)和鋁的(de)氧化物組成(cheng)(cheng),形成(cheng)(cheng)三(san)(san)維化學(xue)結構(gou)。尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)(shi)被稱為紅寶石(shi)(shi),現在屬于(yu)最著名的(de)寶石(shi)(shi),有紅色,藍色,綠色,黃(huang)色,棕色和黑色。基于(yu)錳的(de)鋰(li)離子電池(chi)由(you)尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)(shi)結構(gou)組成(cheng)(cheng),其(qi)中(zhong)陰極(ji)形成(cheng)(cheng)在初(chu)始形成(cheng)(cheng)后出現的(de)三(san)(san)維框架。尖(jian)(jian)晶(jing)石(shi)(shi)電池(chi)因其(qi)低電阻而聞(wen)名。
硫:硫(或硫)是(shi)(shi)(shi)(shi)一種亮黃色,非金屬化學元素,帶有符號S.它(ta)(ta)天然(ran)存在(zai),并且由于其獨特的(de)(de)(de)(de)(de)顏色和(he)(he)形狀而受到礦(kuang)物收集(ji)者的(de)(de)(de)(de)(de)追(zhui)捧(peng)。硫在(zai)古印度,希臘,中國和(he)(he)埃及(ji)是(shi)(shi)(shi)(shi)眾所周知的(de)(de)(de)(de)(de); 圣經將它(ta)(ta)稱(cheng)為(wei)硫磺(huang)(huang),意思是(shi)(shi)(shi)(shi)燃(ran)燒的(de)(de)(de)(de)(de)石頭。硫磺(huang)(huang)有腐爛的(de)(de)(de)(de)(de)雞(ji)蛋的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)味(wei); 燃(ran)燒硫磺(huang)(huang)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)煙霧用于熏(xun)蒸和(he)(he)作為(wei)治療劑(ji)(ji)。硫磺(huang)(huang)是(shi)(shi)(shi)(shi)最好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)火藥(yao),也用于火柴,殺蟲(chong)劑(ji)(ji)和(he)(he)殺菌劑(ji)(ji)。最大的(de)(de)(de)(de)(de)工業用途是(shi)(shi)(shi)(shi)肥料,因為(wei)它(ta)(ta)是(shi)(shi)(shi)(shi)所有生命的(de)(de)(de)(de)(de)基本要素。從過去的(de)(de)(de)(de)(de)鹽丘(qiu)中提取,幾乎所有的(de)(de)(de)(de)(de)硫都是(shi)(shi)(shi)(shi)天然(ran)氣(qi)和(he)(he)石油生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)副產(chan)品。硫化合(he)物也用于鈉硫電池。
錫:錫(xi)(xi)(xi)(xi)(Sn)是一種銀色,可延展(zhan)的(de)金(jin)屬(shu),在(zai)空氣中不易氧化。在(zai)古代出(chu)現青銅器后,第(di)一個純金(jin)屬(shu)錫(xi)(xi)(xi)(xi)是在(zai)公元前(qian)600年生產(chan)的(de)。今天,它與許(xu)多合(he)金(jin)相結合(he),最著(zhu)名的(de)是錫(xi)(xi)(xi)(xi)/鉛焊料和鋼的(de)耐腐蝕鍍錫(xi)(xi)(xi)(xi)。低毒性使鍍錫(xi)(xi)(xi)(xi)金(jin)屬(shu)適合(he)食品(pin)包裝。錫(xi)(xi)(xi)(xi)也存在(zai)于電(dian)池(chi)中。
鈦酸:鈦酸(suan)鹽通常是指由(you)鈦氧(yang)化(hua)物組成的無機(ji)化(hua)合物。材(cai)料(liao)為白色,熔(rong)點(dian)高,適用(yong)(yong)于(yu)熔(rong)爐。鈦酸(suan)鹽也用(yong)(yong)于(yu)一些(xie)鋰基電(dian)池的陽極材(cai)料(liao)。
釩:釩(fan)是一種(zhong)(zhong)堅硬(ying)的銀(yin)灰色金屬(shu),帶有符(fu)號V.墨西(xi)哥于(yu)1801年發現,釩(fan)在約65種(zhong)(zhong)礦(kuang)物中(zhong)發現,金屬(shu)在隔離后形(xing)成穩定的氧(yang)化層(ceng)。釩(fan)也天然存在于(yu)化石(shi)燃料礦(kuang)床中(zhong),在中(zhong)國和俄(e)羅斯由鋼鐵冶煉渣和其(qi)他副(fu)產品(包(bao)括鈾礦(kuang)開采)生產。釩(fan)用于(yu)特(te)種(zhong)(zhong)鋼合金,如(ru)高(gao)速工具,包(bao)括Flow Battery。
鋅:鋅(xin)(xin)(Zn)在(zai)化學上類(lei)似于鎂;?將鋅(xin)(xin)與(yu)銅結(jie)合成黃銅,這種(zhong)合金自公元前10世(shi)(shi)紀(ji)在(zai)猶太和(he)(he)(he)公元前7世(shi)(shi)紀(ji)在(zai)希(xi)臘使用。直到(dao)印度(du)的(de)(de)(de)12世(shi)(shi)紀(ji)和(he)(he)(he)歐洲的(de)(de)(de)16世(shi)(shi)紀(ji)后期才開(kai)始大(da)規(gui)模生產(chan)鋅(xin)(xin)金屬(shu)。到(dao)1800年,Luigi Galvani和(he)(he)(he)Alessandro Volta揭示(shi)了(le)(le)電池用鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)電化學性(xing)質(zhi)。其他用途是(shi)鐵和(he)(he)(he)輕金屬(shu)鑄件(jian)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)鍍鋅(xin)(xin)。它(ta)也是(shi)抗頭皮屑洗發(fa)水中(zhong)的(de)(de)(de)一種(zhong)成分。鋅(xin)(xin)是(shi)我們(men)身體發(fa)育和(he)(he)(he)健康(kang)的(de)(de)(de)必需礦物質(zhi)。缺鋅(xin)(xin)影響了(le)(le)發(fa)展(zhan)中(zhong)國家約(yue)20億(yi)人。癥狀是(shi)生長遲緩,性(xing)成熟(shu)延遲,易受感染和(he)(he)(he)腹瀉(xie)。過量的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)會(hui)導(dao)致(zhi)嗜睡和(he)(he)(he)缺銅。






