电化学在新能源方面的应用

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

电化学基础在新能源材料专业中的教学改革与实践探索

作者：王莹，任玉荣，袁宁一 来源：《教育教学论坛》2014年第37期

摘要：本文从我校新能源材料专业学生的实际情况出发，结合电化学课程的特点，介绍了在教学内容、教学方法和考核方式三方面所做的一些改革与实践。 关键词：电化学基础；新能源；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0160-02

电化学基础是一门利用电化学基本原理，解决科学研究和生产实际中涉及电化学应用领域内有关化学电源、金属电沉积及金属腐蚀等方面的实际问题的课程。该课程与科学研究和生产实践有着密切联系，不仅在化工、化学电源、电化学加工、电化学分析及金属腐蚀与保护等领域占有重要地位，而且在高新技术领域，如新能源、新材料微电子技术、生命科学等方面也有广泛应用。鉴于电化学广泛的应用领域及迅猛的发展态势，在常州大学新能源材料专业中开设该课程，并将其作为该专业的重要基础课程之一，希望使学生掌握电化学基础知识及基本原理，初步学会分析和解决电化学应用领域中各种实际问

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电化学基础在新能源材料专业中的教学改革与实践探索

作者：王莹，任玉荣，袁宁一 来源：《教育教学论坛》2014年第37期

摘要：本文从我校新能源材料专业学生的实际情况出发，结合电化学课程的特点，介绍了在教学内容、教学方法和考核方式三方面所做的一些改革与实践。 关键词：电化学基础；新能源；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0160-02

电化学基础是一门利用电化学基本原理，解决科学研究和生产实际中涉及电化学应用领域内有关化学电源、金属电沉积及金属腐蚀等方面的实际问题的课程。该课程与科学研究和生产实践有着密切联系，不仅在化工、化学电源、电化学加工、电化学分析及金属腐蚀与保护等领域占有重要地位，而且在高新技术领域，如新能源、新材料微电子技术、生命科学等方面也有广泛应用。鉴于电化学广泛的应用领域及迅猛的发展态势，在常州大学新能源材料专业中开设该课程，并将其作为该专业的重要基础课程之一，希望使学生掌握电化学基础知识及基本原理，初步学会分析和解决电化学应用领域中各种实际问

应用电化学

(Applied Electrochemistry)

目的和要求

应用电化学是为化学专业本科生开设的一门选修课. 它主要讲授应用电化学的三个重要分支学科: 金属电沉积, 化学电源, 腐蚀电化学. 希望通过本科程的讲授, 让学生对与人类生活密切相关的若干应用电化学生产过程的基本原理和应用范围有一定的了解和掌握. 课程以介绍各个相关应用电化学工业过程的基本原理和研究方法为主, 也兼顾介绍一些生产工艺和发展方向等. 本课程也可作为材料化学及化学工程专业本科生的选修课.

基本内容及学时分配

第一章 应用电化学简介 (1学时)

1.1 应用电化学(电化学工程与技术)的研究内容及其发展状况 1.2 本课程内容简介

第二章 化学电源概论 (1.5学时)

2.1 化学电源概论

化学电源与物理电源 ---- 能量储存与转化装置

2.2电池的分类及组成 (按工作原理分:原电池、蓄电池、储备电池及燃料电池等)

2.3 电池的性能参数及影响因素 电池电压、容量及效率 电池及其材料的比较特性 (要求掌握原理及计算方法)

2.4 化学电源研究及生产的现状与发展趋势

第三章 一次电池(原电池)( 3学时)

3.1 一次电池

毕业设计（论文）

课题 学院 电化学分析——循环伏安法 测电极性质

河南工业职业技术学院

专业 应用化工技术 班级 化工1202 姓名 *** 学号 ********* 指导老师 *** 日期 ****.**.**

目录

? 引言

? 电化学分析法概要 ? 原电池与电解池 ? 能斯特方程 ? 电极的类型

? 标准电极电位与条件电极电位 ? 循环伏安法简介

? 实验——循环伏安法测铁氰化钾 的电极过程

? 循环伏安法在其他方面的应用 ? 参考文献

? 附录——CHI600E电化学分析站的用户手册

引言

循环伏安法(CyclicVoltammetry)是一种常用的电化学分析方法。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。通常利用CHI工作站进行循环伏安法测定电极反应参数。

关键词：电化学、循环伏安法、CHI工作站、电极

电分析化学法概要

一、什么是电化学分析?

定义: 应用电化学的基本原理和实验技术，利用物质的电学或电化学性质来进行分析的方法称之为电化学分析法。

国内汽车氢能源应用情况和机会

欧泽兵1,2

1，首都经济贸易大学经济学院 2，北京朗第伦索汽车燃气系统有限公司

中国已成为最大的潜在氢能燃料电池消费市场之一。燃料电池在中国发展的动因来自于中国急需解决减少因汽车、公共汽车、汽油燃料自行车、小型摩托车等废气排放所造成的空气污染，特别是应对北京2008年夏季奥运会的到来。台湾省燃料电池发展的动因与中国大陆相似，还有一些动因缘自对缩减外国石油进口和减少温室气体排放的需求。开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，地球上存量有限。

在国家政策和能源战略的导向下，随着环保标准要求的不断提高，以及燃油价上涨带来的压力，以LPG、CNG为动力的公交客车将得到更多的市场，以LNG、HCNG(加氢压缩天然气)、纯电动、混合动力、醇醚燃料和氢燃料电池等为主的非传统动力车型将具有开发与推广前景，大中型客车生产企业要加大此方面的研发力度，利用国家863计划的阶段成果，与相关高校院所合作，形成一定的技术储备。并在一些特定城市，形成批量的运行示范区域或线路。

一、中国氢燃料在汽车上的应用情况

氢燃料汽车在国内有两个分支，氢能燃料电池汽车和氢内燃机汽车。本世纪前5年，科技部用于氢燃汽车

曲一线科学备考 电化学

1. (2012天津, 7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大。X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX; Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题: (1, 易)Y在元素周期表中的位置为 。

(2, 易)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式), 非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。

(3, 易)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式)。

(4, 中)X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1, 写出X2M燃烧反应的热化学方程式: 。

(5, 难)ZX的电子式为 ; ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。

(6)熔融状态下, Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如右图), 反应原理为:

2Z+FeG2 Fe+2ZG

放电时, 电池的正极反应式为 ; 充电时, (写物质名称)电极接电源的负极; 该电池的电解质为

应用电化学练习（二）

1. 用旋转圆盘电极电解0.1 mol·L-1CuSO4（有大量Na2SO4）溶液，圆盘电极面积为55cm2，转速为2转·秒-1，Cu2+的扩散系数为1.1×10-5 cm2·s-1，溶液粘度为1.2×10-2 g·cm-1·s-1，密度为1.1g·cm-3，求通过电极的极限电流。

2. 某一浓度为0.1 mol·L-1的有机物在25℃的静止电解液中电解氧化，如果它的扩散步骤是速度控制步骤，试求其极限电流密度。假设与每一有机物结合的电子数为4，有机物的扩散系数为3×10-5cm2·s-1，扩散层厚度为0.05cm。

3. 电极反应Cu2+ + 2e = Cu 的传递系数为0.5，交换电流密度为2×10-5A·m-2，计算298K时的Tafel常数，并估算从Cu2+活度为1的电解液在298K和电流密度为5×10-3A·m-2沉积铜时所需的过电位。

4. 298 K时用镍阴极电解氢氧化钠溶液，在过电位为0.148 V、0.394 V下相应的电流密度分别为0.0001 A·cm-2、0.01 A·cm-2，计算在上述介质中析氢反应的传递系数和交换电流密度。已知析氢反应的电子转移数n=1mol·mol-1(反应)

5. 何谓非稳

专题9 电化学及其应用

（2011·浙江卷）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是

A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移

B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－4OH－

C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－Cu2＋

【解析】液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－Fe2＋，为腐蚀区(a)。 A．错误。Cl－由b区向a区迁移 B．正确。

C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。

D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－4OH－。

【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂，而不是死记硬背。学生

浙江工业大学2013届本科毕业设计说明书（论文）

附录3：论文翻译

锂离子可充电电池用的微晶玻璃LiFePO4

T. Nagakane a,H. Yamauchi a, K. Yuki a, M. Ohji a, A. Sakamoto a,*,T. Komatsu b, T. Honma b, M. Zou c, G. Park c, T. Sakai c a

Nippon Electric Glass Co., Ltd., 2-7-1 Seiran Otsu, Shiga 520-8639, Japan b

Nagaoka University of Technology, 1603–1 Kamitomioka Nagaoka, Niigata 940–2188, Japan c

National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 1-8-31 Midorigaoka Ikeda, Osaka 563-8577, Japan

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浙江工业大学2013届本科毕业设计说明书（论文）

附录3：论文翻译

锂离子可充电电池用的微晶玻璃LiFePO4

T. Nagakane a,H. Yamauchi a, K. Yuki a, M. Ohji a, A. Sakamoto a,*,T. Komatsu b, T. Honma b, M. Zou c, G. Park c, T. Sakai c a

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Nagaoka University of Technology, 1603–1 Kamitomioka Nagaoka, Niigata 940–2188, Japan c

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