电池概述

一次电池

锂离子电池

正极反应：$\ce{Li_{1-x}CoO2 + xe- + x Li+ = LiCoO2}$。

负极反应：$\ce{Li_xC6 - xe- = x Li+ + C6}$。

总反应：$\ce{Li_{1-x}CoO2 + Li_xC6 = LiCoO2 + C6}$。

充电电池

铅酸蓄电池

放电：

• 正极反应：$\ce{PbO2 + 4H+ + SO4^2- + 2e- = PbSO4 + 2H2O}$。

• 负极反应：$\ce{Pb + SO4^2- - 2e- = PbSO4}$。

• 总反应：$\ce{Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O}$。

充电：

• 正极反应：$\ce{PbSO4 + 2H2O - 2e- -> PbO2 + 4H+ + SO4^2-}$。

• 负极反应：$\ce{PbSO4 + 2e- -> Pb + SO4^2-}$。

• 总反应：$\ce{2PbSO4 + 2H2O -> Pb + PbO2 + 2H2SO4}$。

燃料电池

酸性氢氧燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}$。

• 负极反应：$\ce{2H2 - 4e- = 4H+}$。

碱性氢氧燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}$。

• 负极反应：$\ce{2H2 - 4e- + 4OH- = 4H2O}$。

甲醇酸性燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}$。

• 负极反应：$\ce{CH3OH + H2O - 6e- = CO2 + 6H+}$。

甲醇碱性燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}$。

• 负极反应：$\ce{CH3OH + 8OH- - 6e- = CO3^2- + 6H2O}$。

甲烷酸性燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O}$。

• 负极反应：$\ce{CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+}$。

甲烷碱性燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-}$。

• 负极反应：$\ce{CH4 + 10OH- - 8e- = CO3^2- + 7H2O}$。

甲烷碳酸盐燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO3^2-}$。

• 负极反应：$\ce{CH4 + 4CO3^2- - 8e- = 5CO2 + 2H2O}$。

甲醇碳酸盐燃料电池：

• 正极反应：$\ce{O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO3^2-}$。

• 负极反应：$\ce{CH3OH + 3CO3^2- - 6e- = 4CO2 + 2H2O}$。