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電池內的元素都有什么樣的作用?

 鉅(ju)大LARGE  |  打開網頁量:4316次  |  202004月29日(ri)  

電池使用各種元素,這些元素是從地殼中收獲的。令人深思的是,大多數這些材料也被植物和生物共享。我們是由星塵制成的,任何成長和移動的東西都來自這些資源。與所有生物一樣,電池的物質經過仔細選擇,并以適量的方式進行,以實現和諧的互動。一部分太多可能會破壞良好的平衡。下面羅列出的一些電池的主要原料,大家來了解一下:

鋁:鋁是一種銀白色,柔軟的非磁性金屬,符號為Al。它來自鋁土礦,是氧氣和硅之后地殼中第三元素。當暴露在空氣中時,鋁形成鈍化層,保護金屬免受腐蝕。鋁在一些鋰離子電池中用作陰極材料。

銻:銻是一種脆性有光澤的白色金屬元素,符號為Sb。它是在公元前3000年發現的,并且誤認為是鉛。主要生產商是中國,用于鉛酸電池,以加強鉛板,減少維護和提高性能。其他應用是防火材料,產生低摩擦應用,通過將Sb與其他合金混合并構建半導體來改善材料特性。

鎘:鎘是一種柔軟的藍白色金屬,符號為Cd。鎘是1817年在德國發現的,是鋅生產的副產品,用作顏料,并在鋼上鍍以抵抗腐蝕。鎘被用作鎳鎘電池的陽極材料,但有害物質限制指令禁止將電池用于商業用途。

鈣:鈣是一種軟灰色堿性金屬,具有符號Ca,由HumphryDavy(1778-1829)發現。它是地殼中質量第五元素,對生物體構建骨骼,牙齒和貝殼起著至關重要的作用。鈣改善了鉛酸電池中鉛板的機械強度并提高了性能。

氯化物:氯是一種帶負電的離子,當氯獲得電子或氯化氫溶解在水或其他溶劑中時形成。氯化鈉鹽,例如氯化鈉,用作食鹽并保存食物。氯化物存在電池的電解質中。

鐵:鐵是地球上最常見的元素。符號Fe來自拉丁語“ferrum。”鐵金屬自古以來就被使用過,雖然熔化溫度較低的銅合金在鐵之前出現過。純鐵相對較軟,可以用碳硬化。鐵化合物在生物學中起重要作用,也用于鋰、磷酸鐵、氧化物電池。

鉛:鉛是一種柔軟,可塑的重金屬,碳含量符號為Pb。它用于鉛酸電池,子彈和重物以及作為輻射屏蔽。鉛含有所有穩定元素的原子序數最高,如果攝入則有毒;它會損害神經系統并導致腦部疾病。古羅馬,希臘和中國都記錄了鉛中毒。

錳:符號Mn的錳是通過開采鐵和其他礦物質生產的。除北美外,這種金屬相對豐富,在世界范圍內開采。鋼鐵生產大約占錳產量的90%;其余10%用于特種化學品和農業。高品質,高純度的錳對鋰離子電池的需求日益增長。錳是以希臘“Magnesia”地區命名的,那里發現了黑色礦物。錳用于防止鋼腐蝕,并用作鋰離子電池,鋅–碳電池和堿性電池中的陰極材料。

鎳:帶有符號Ni的鎳是一種銀白色有光澤的金屬,帶有輕微的金色調。它可以追溯到公元前3500年。鎳主要局限于較大的鎳鐵隕石;在地球上,它與鐵結合。神話將鎳的名字與老尼克聯系起來,老尼克是一個惡作劇的侏儒,他認為銅鎳礦石抵抗銅的精煉。鎳非常適合電池電極。

銀:銀(Ag)是一種柔軟,白色,有光澤的金屬,具有最高的導電性和導熱性。它天然存在,但大部分是銅,金,鉛和鋅精煉的副產品。銀被用作貨幣硬幣和更有價值的黃金。在工業中,銀被用于太陽能電池板和水過濾,以及珠寶和高價值銀器。其他用途是電觸點和導體,鏡子,窗口涂層,攝影膠片和X射線。在醫學中,銀化合物用作消毒劑,添加到繃帶和傷口敷料中。銀鋅電池也有銀。

鈉:鈉,符號為Na,是一種柔軟的銀白色高活性金屬,屬于元素周期表中的六種元素,外殼中含有一個電子。通過提供電子,原子變為帶正電荷。鈉是地殼中第六豐富的元素,但來自礦物質。它首先由HumphryDavy于1807年通過電解氫氧化鈉分離。鈉化合物用于制造肥皂和除冰劑,而且不要忘記在我們的餐桌上食用鹽。它是生物和植物的必需元素;它也用于鈉硫和鋰硫電池。

尖晶石:尖晶石是一種堅硬的玻璃狀礦物,由鎂和鋁的氧化物組成,形成三維化學結構。尖晶石被稱為紅寶石,現在屬于最著名的寶石,有紅色,藍色,綠色,黃色,棕色和黑色。基于錳的鋰離子電池由尖晶石結構組成,其中陰極形成在初始形成后出現的三維框架。尖晶石電池因其低電阻而聞名。

硫:硫(或硫)是一種亮黃色,非金屬化學元素,帶有符號S.它天然存在,并且由于其獨特的顏色和形狀而受到礦物收集者的追捧。硫在古印度,希臘,中國和埃及是眾所周知的;圣經將它稱為硫磺,意思是燃燒的石頭。硫磺有腐爛的雞蛋的氣味;燃燒硫磺產生的煙霧用于熏蒸和作為治療劑。硫磺是最好的火藥,也用于火柴,殺蟲劑和殺菌劑。最大的工業用途是肥料,因為它是所有生命的基本要素。從過去的鹽丘中提取,幾乎所有的硫都是天然氣和石油生產的副產品。硫化合物也用于鈉硫電池。

錫:錫(Sn)是一種銀色,可延展的金屬,在空氣中不易氧化。在古代出現青銅器后,第一個純金屬錫是在公元前600年生產的。今天,它與許多合金相結合,最著名的是錫/鉛焊料和鋼的耐腐蝕鍍錫。低毒性使鍍錫金屬適合食品包裝。錫也存在于電池中。

鈦酸:鈦酸鹽通常是指由鈦氧化物組成的無機化合物。材料為白色,熔點高,適用于熔爐。鈦酸鹽也用于一些鋰基電池的陽極材料。

釩:釩是一種堅硬的銀灰色金屬,帶有符號V.墨西哥于1801年發現,釩在約65種礦物中發現,金屬在隔離后形成穩定的氧化層。釩也天然存在于化石燃料礦床中,在中國和俄羅斯由鋼鐵冶煉渣和其他副產品(包括鈾礦開采)生產。釩用于特種鋼合金,如高速工具,包括FlowBattery。

鋅(xin):鋅(xin)(Zn)在(zai)化學(xue)上類似(si)于鎂;將(jiang)鋅(xin)與銅結合成黃銅,這種合金(jin)自公(gong)元(yuan)前10世紀(ji)在(zai)猶太和(he)公(gong)元(yuan)前7世紀(ji)在(zai)希臘使用。直到印度的(de)12世紀(ji)和(he)歐洲的(de)16世紀(ji)后期才開始大規模生(sheng)產鋅(xin)金(jin)屬。到1800年(nian),LuigiGalvani和(he)AlessandroVolta揭示了電池用鋅(xin)的(de)電化學(xue)性質。其他用途是鐵和(he)輕金(jin)屬鑄件的(de)耐腐蝕鍍(du)鋅(xin)。它也(ye)是抗頭皮(pi)屑洗發(fa)水中的(de)一種成分。

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