铝电池小探究

文章编号：1005－6629(2009)05－0012－02中图分类号：G633.8文献标识码：C

1铝空气电池的可行性研究

1.1铝空气电池

该电池在中性或碱性电解质条件下，以氧气作为氧化剂，电池反应为[1]：

（-）4Al+16OH-4AlO2-+12e+8H2O；

（+）3O2+6H2O+12e12OH-

总电池反应为：4Al+3O2+4OH-4AlO2-+ 2H2O，该电池理论电压为2.7 V。

1.2铝空气电池进入课堂的可行性研究

作为生产生活中的铝空气电池，往往需要密闭条件下（只留氧气通入口），用活性炭、聚四氟乙烯等固定电解质，加入添加剂作为消除极化与降低内阻的试剂[2]。作者试图用简单的方法，尝试做铝空气电池，但是所得电流电压较小，不稳定，敞开密闭状况下的正极物质难以确定是氧气，不能排除析氢腐蚀机理。

2 其它铝电池的可行性研究

2.1非空气类铝电池的制备与操作步骤

此类铝电池以铝为负极，氧化剂为正极，易测得电流电压。电池制作简便快捷，以一层浸渍电解质的滤纸承载电子流通，以石墨棒为正极，铝片为负极，即可测定开路电压。

该实验需要的仪器与设备有：粤制VC890D数字万用表一只，适当大小铝箔一片，滤纸，饱和KOH溶液与NaCl溶液，5 % KMnO4溶液，30 %H2O2溶液，石墨棒或石墨粉。以作者研究所得电压最高一组研究为例，给出以下实验操作步骤，可参见右图1：

(1)剪取一片10×5 cm2的铝箔（实验证明铝箔大小对电压没有影响）置于桌面，铺上一层滤纸，露出铝箔边头以便测量；

(2)在滤纸上滴加饱和KOH至其中部浸湿；

(3)再在滤纸中部滴加5 % KMnO4溶液二、三滴，横放上7 cm左右的石墨棒，或均匀铺上一层石墨粉；

(4)测量：将电表置于直流20 V档，分别将测量电极按于铝箔和石墨棒上，即可测定。

实验注意事项：该实验中KMnO4与Al反应速率较快，在测前添加，才能使电压在2 V以上稳定十秒左右，滤纸上生成黑色物质。

3.2电池参数与反应原理

根据实验现象等条件推得电池反应，如铝箔上出现白色的膜状物推得产生氧化铝的可能性；滤纸上出现黑色物质推得高锰酸钾电解质反应生成二氧化锰，四类铝电池的反应原理与相应参数，请参见下表1。

该实验电压示数较稳定，操作非常简便，可以作为课堂演示实验，有利于激发学生求知欲。同时，如果以此为基础带领学生做原电池探究实验，培养学生的实验探究能力，具有一定的创新意义。

参考文献:

[1]李庆峰, 邱竹贤. 铝电池的开发与应用进展[J]. 东北大学学报（自然科学版）. 2001(4): 130～132.

[2]小久见善八．电化学[M]．北京：科学出版社，2002．

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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