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科目:初中物理 來源: 題型:
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科目:初中物理 來源:物理教研室 題型:064
新型電池
自第二次世界大戰(zhàn)以來,為了適應(yīng)工業(yè)以及宇宙航行等新技術(shù)的發(fā)展需要,先后研制成了多種新型電池.
研制新型電池都遵循這樣的一個(gè)方向,即自重小、體積小、容量大、溫度適應(yīng)范圍寬、使用安全、儲(chǔ)存期長、維護(hù)方便.應(yīng)用于空間技術(shù)方面的電池還特別注意性能可靠、密封性好、能經(jīng)受得住各種嚴(yán)酷的空間環(huán)境和發(fā)射環(huán)境的考驗(yàn).下面簡單介紹幾種新型電池:
(1)鋅銀電池
鋅銀電池通稱為銀鋅電池,采用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液,由銀作正極材料,鋅作負(fù)極材料.由銀制成的正極上的活性物質(zhì)是多孔性銀,由鋅制成的負(fù)極上的活性物質(zhì)主要是氧化鋅.灌入電解液,經(jīng)充電后,正極的銀變成二價(jià)的氧化銀,負(fù)極氧化鋅變成鋅.鋅銀電池一般裝在塑料殼內(nèi)或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內(nèi).
鋅銀電池主要優(yōu)點(diǎn)是比能量高,它的能量與質(zhì)量比(單位質(zhì)量產(chǎn)生的有效電能量)為100W·h/kg~130W·h/kg(是鉛蓄電池的3~4倍).適宜于大電流放電的鋅銀電池應(yīng)用于軍事、航空、移動(dòng)的通信設(shè)備、電子儀器和人造衛(wèi)星、宇宙航行等方面.制成紐扣式微型的鋅銀電池應(yīng)用于電子手表、助聽器、計(jì)算機(jī)和心臟起搏器等.
(2)鋰電池
鋰在自然界是最輕的金屬元素.以鋰為負(fù)極,與適當(dāng)?shù)恼龢O匹配,可以得到高達(dá)380W·h/kg~450W·h/kg的能量質(zhì)量比.
以鋰作為負(fù)極的電池都叫鋰電池.作為一次電池目前試用,一種是以高氯酸鋰為電解質(zhì),聚氟化碳作正極材料的鋰電池;另一種是以溴化鋰為電解質(zhì),由二氧化硫?yàn)檎龢O材料的鋰電池.
鋰電池的主要優(yōu)點(diǎn)是在較小的體積自重下,能放出較大的電能(比能量比鋅銀電池大得多),放電時(shí)電壓十分平穩(wěn),儲(chǔ)存壽命長,能在很寬廣溫度范圍內(nèi)有效工作.應(yīng)用和鋅銀電池相同.從發(fā)展趨勢看,鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池.
(3)太陽電池
目前常用的太陽電池是由硅制成的;一般是在電子型單晶硅的小片上用擴(kuò)散法滲進(jìn)一薄層硼,以得到PN結(jié),然后再加上電極.當(dāng)日光直射到滲了硼的薄層面上時(shí),兩極間就產(chǎn)生電動(dòng)勢.這種電池可用作人造衛(wèi)星上儀器的電源.除硅外,砷化鎵也是制作太陽電池的好材料.
(4)原子電池
據(jù)1975年的報(bào)道,當(dāng)時(shí)國外正對第一個(gè)原子電池進(jìn)行測試.這個(gè)可輸出20瓦、質(zhì)量為1398kg的原子電池已沉入北海海底,向鄰近的海洋測量站供電.
這種電池密封在長84cm、直徑69cm、鉛外壁厚10cm的圓柱體中.它的核心部分是鍶90.當(dāng)鍶衰變時(shí),它產(chǎn)生相當(dāng)于300W的熱能,然后通過熱電發(fā)生器將熱能轉(zhuǎn)化為電能.最后輸出的電功率是20W,電壓是28V.
據(jù)稱這種原子電池不需維護(hù),至少可用5年,估計(jì)可用10年.
請回答:(1)新型電池主要有哪幾種?
(2)一般手機(jī)是用哪種電池?為什么選用這種電池?
(3)關(guān)于開發(fā)新電池你還有哪些設(shè)想?
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