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新型电池

自第二次世界大战以来,为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要,先后研制成了多种新型电池.

研制新型电池都遵循这样的一个方向,即自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便.应用于空间技术方面的电池还特别注意性能可靠、密封性好、能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验.下面简单介绍几种新型电池:

1)锌银电池

锌银电池通称为银锌电池,采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液,由银作正极材料,锌作负极材料.由银制成的正极上的活性物质是多孔性银,由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌.灌入电解液,经充电后,正极的银变成二价的氧化银,负极氧化锌变成锌.锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内.

锌银电池主要优点是比能量高,它的能量与质量比(单位质量产生的有效电能量)为100W·hkg130W·hkg(是铅蓄电池的34倍).适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面.制成纽扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等.

2)锂电池

锂在自然界是最轻的金属元素.以锂为负极,与适当的正极匹配,可以得到高达380W·hkg450W·hkg的能量质量比.

以锂作为负极的电池都叫锂电池.作为一次电池目前试用,一种是以高氯酸锂为电解质,聚氟化碳作正极材料的锂电池;另一种是以溴化锂为电解质,由二氧化硫为正极材料的锂电池.

锂电池的主要优点是在较小的体积自重下,能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多),放电时电压十分平稳,储存寿命长,能在很宽广温度范围内有效工作.应用和锌银电池相同.从发展趋势看,锂电池的竞争能力将超过锌银电池.

3)太阳电池

目前常用的太阳电池是由硅制成的;一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼,以得到PN结,然后再加上电极.当日光直射到渗了硼的薄层面上时,两极间就产生电动势.这种电池可用作人造卫星上仪器的电源.除硅外,砷化镓也是制作太阳电池的好材料.

4)原子电池

1975年的报道,当时国外正对第一个原子电池进行测试.这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底,向邻近的海洋测量站供电.

这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中.它的核心部分是锶90.当锶衰变时,它产生相当于300W的热能,然后通过热电发生器将热能转化为电能.最后输出的电功率是20W,电压是28V

据称这种原子电池不需维护,至少可用5年,估计可用10年.

请回答:(1)新型电池主要有哪几种?

2)一般手机是用哪种电池?为什么选用这种电池?

3)关于开发新电池你还有哪些设想?

 

答案:
解析:

1)锌银电池、锂电池、太阳电池、原子电池.(2)锂电池.因为选用锂电放电电压平稳,储存寿命长.(3)略

 


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(1)电动汽车插上电源充电过程中,将
能转化为
化学
化学
能;
(2)若汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m.汽车受到水平方向的阻力是
2400
2400
N,该汽车工作时的功率是
7.2×104W
7.2×104W

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(1)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是
15%
15%

(2)若此辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,汽车在水平路面上匀速行驶时.牵引力为120N,则汽车行驶的速度为
7.5m/s
7.5m/s
,所受合力为
0
0
N.

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(1)电动汽车插上电源充电过程中,将_______能转化为________能;
(2)若汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m.汽车受到水平方向的阻力是_________N,该汽车工作时的功率是           

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(1)电动汽车插上电源充电过程中,将_______能转化为________能;

(2)若汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m.汽车受到水平方向的阻力是_________N,该汽车工作时的功率是           

 

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