可充式镍氢手机电池
一次性锂电池
b、金属钝性材料
由于大量新材料，特别是复合材料新体系的不断 涌现，采用各种现代表面研究方法特别是一些新 的或专用技术研究相关界面的稳定性、表面钝性 及破坏行为的研究层出不穷，诸如微电化学技术 以及其它各种微探针技术等，从而获得不少有关 钝性及其破坏过程的信息，有助于深化对钝性的 认识。
2、新材料的开发推动了 电化学技术的发展
主要表现在以下几个方面： a .电化学能源
b .金属钝性材料 c .电解 d .化学和生物传感器 e .生物电化学、有机电化学及导电聚合物
a、电化学能源
改性的金属材料、复合无机材料及各种聚合物 材料等的研究和开发，形成了各种高性能的新 型能源材料，包括正极、负极、隔膜及电解质 ，推出了大量新型电池。这些新型电池又促进 了当今携带电器的迅猛发展，并能消减汽车尾 气对城市环境的威胁。
二、现代电化学与材料科学
现代社会赖以生存和发展的基本条件之一，就是新 材料的开发和利用，材料科学的发展与突破将对世界经 济和社会结构产生重大的影响。现代电化学与材料科学 的关系空前密切，它们相互交叉、渗透，相互促进、发 展，形成了许多前沿性和交叉性的研究热点。 1 .现代电化学技术已成为材料科学研究不可缺少 的重要方法 2 .新材料的开发推动了电化学技术的发展
c、电解
由于推出新的电极材料：Ni-Mo , Ni/NiO , Ni59Nb40Pt1-xSnx , Ti/IrO2/SnO2 , Ni-Fe , SnO2/Ti 以及聚合物修饰电极，使氯碱工 业取得新突破。在工业废水处理方面，对 无机重金属离子和有机物的电解取得新的 进展。
d、化学和生物传感器
到了1780年，意大利的解剖学家Luigi Galvani 在解剖 青蛙时发现不同金属的两端接触青蛙时有电流通过， 这种电流称为动物电。这个现象被同国的物理学家 Alessandro Count Volta 进行了补充实验，并研制成功 了“伏打电堆”
2、电化学的定义
电化学最古老的一个定义为
关是所 系研谓 的究电 科物化 学质学 或即 化是 学化 反学 应的 与一 电部 的分 ，
CO2 没招了！
不用 贵金属！
3．熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）多用固体碳酸钾与 碳酸锂的混合物作为电解质，阳极材料为含铬 10 ％的多 孔镍，阴极材料为掺杂NiO的镍，常用的燃料为煤气, 天 然气, 甲醇等。MCFC工作温度在650℃，在此条件下阳极 反应很快，不使用贵金属催化剂，能量转换效率高。 MCFC的主要问题是热循环过程中因电解质的熔化与凝结， 导致基体体积的变化及反应物高温下对电池基体的腐蚀。
近代的 John
O’M . Bockris对电化学作的定义为
电化学就是研 究带电界面上 所发生现象的 科学
电化学的应用
电化学的应用主要表现在如下几个方面：
1 2 3 4
电化学工业 . 化学电源 . 金属的腐蚀与防护 . 在医学方面的应用
.
总结
电化学工业
电化学工业在工业生产中 占有非常重要的地位。
三、燃料电池
燃料电池的研究现状和应用前景
一． 什么是燃料电池？ 五. 燃料电池的工作原理
真正的绿 色能源
二．燃料电池的历史 六. 三. 燃料电池的分类 七. 四. 燃料电池的特点 燃料电池的研究现状 各类燃料电池的优劣
八.
燃料电池的应用前景
直接 直流电 连续
第四种 发电方式
一．什么是燃料电池？ 燃料电池是一种直接将燃料通过 电化学反应产生低压直流电的装 置，由于燃料可以不断地通人电 池中，因此该电池可以连续不断 地产生电能，故又被称为连续电 池，它是继火力、水力和核能之 后的第四种发电方式，其特点是 高效、清洁、低噪音、负载能力 强，无论在军用还是民用方面都 有着广泛的应用前景。 高效 清洁 低噪音 负载能力强
太好了！
三. 燃料电池的分类
1. 以燃料的凝聚态分: 气态燃料电池（如氢一氧燃料电池）;
液态燃料电池（如甲醇燃料电池）.
2.以燃料的类型分: 直接型（一次电池）; 间接型; 再生型（二次电池）.
3.以工作温度又可分: 低温（＜200℃）;中温（200～750℃）; 高温（＞750℃） 4.按电解质种类分: 碱型（AFC）; 磷酸型（PAFC）;
最现 古在 老一 的直 铅在 酸使 蓄用 电的 池也 是
金属的腐蚀与防护
很多地方都存在金属的腐蚀，例如锅炉壁和锅炉管 道受锅炉用水的腐蚀；船体和码头台架遭受海水腐 蚀；各种金属制品乃至桥梁钢架在潮湿空气中的腐 蚀；石油钻井机钻头工作时受油气泥浆等的腐蚀以 及地下管道在土壤中的腐蚀等等。金属腐蚀所造成 的经济损失竟会占到当年国民生产总值的 4%!这可 是个惊人的数字。美国1975年用于防腐的费用竟达 到700亿美元。所以研究金属的腐蚀与防护意义重大。
近年来，已开发出不少可应用于生物体系的 电催化材料、微传感器材料、修饰电极材料及 生物活性材料等，如过渡金属络合物、DNA 电极、酶电极、维它命等。此外还推出大量 形成新颖的电活性导电聚合物，可望应用于 生命科学、能源、信息科学及其它领域，这 些都将促进电化学新技术用于生物/生命过程 的研究。
此外，对于金刚石材料进行改性处理而制成的金 刚石薄膜可具有绝缘体、半导体、导体等不同的性质， 它在新型的电极材料、微电化学传感器方面引起了人 们的极大兴趣；离子及混合导电陶瓷材料可在二次电 池、固态氧化物燃料电池、特殊环境下的防腐蚀、气 体传感器等领域发挥重要作用。 可以看到，在各种新材料不断涌现的今天电化学各 个领域的研究正在呈现一派生机勃勃的景象。
熔融碳酸盐型（MCFC）;
固体氧化物型（SOFC）； 离子交换膜型（PEFC).
种类好多哎！
四. 燃料电池的特点
真高！
1. 能量转换效率高 当利用热机原理将物质的化学能转化为有用形式的能时，受卡诺循环的 限制，其工作效率的上限为35％～40％； 在燃料电池系统中，能量转换 效率不受卡诺循环的限制，一般可达80％以上. 2. 系统的效率与设备容量及负载无关 燃料电池的效率与其两极的电化学反应本质及电极活性有关， 并不受设备大小的影响。燃料系统设备的容量仅影响到它的总功率， 并不影响燃料电池的效率。另外，常规的热机在全负荷运转时效率 最高，负载减小时效率迅速减小，而燃料电池在负载减小时，效率 会更高。
小结
1、电化学技术是材料科学研 究不可缺少的重要方法
目前，世界各国对各种功能材料的研究和开 发异常活跃，功能材料在现代高新技术中具有广 泛的应用前景。如高反射、高吸收、高择优取向、 多晶、微晶、无定形、高催化性能、纳米材料、 生物活性材料、导电聚合物、聚合物金属化、半 导体、铁电材料、高密度磁记录材料等。在这些 材料的制备过程中，大量使用了电沉积技术和阳 极溶解技术。主要是通过共沉淀或诱导沉积的方 法，获得复合型功能材料，并利用电化学技术对 现代功能新材料进行表面超微加工，改性和修饰。
制 的 圆 筒
陶瓷壶
在中东巴格达的一个建筑工地上，发掘出一个特大 的石棺。里面尽是些铜管、铁棒和陶瓶之类的东西。 科学家卡维尼格仔细研究这些管子，发现一根直 径2．6厘米的铜管内有一根由沥青包裹的铁棒，下 端3厘米高的沥青层将铜、铁完全隔开来。于是他 把这根管子放入出土的陶瓶里，再向瓶里倒进了酸 性葡萄酒，奇迹出现了，这个装置竟发出电来，且 发电持续了18天之久。据他分析这种电池的化学原 理与伏打电池如出一辙，是古代人用电解法为雕像 或装饰品镀金而特制的。难道古代人竟在伏打出生 前一二千年就已经制造出了“伏打电池”？这真是 一个千古之谜啊！
地工作，燃料电池实际上是将化学能转变为电能的一种特殊装置。 氢氧燃料电池电极反应为： 在酸性溶液中 负极： H2＋2H2O—2e→2H3O+ ，正极：1/2O2十2H3O+ 十2 e→3H2O 在碱性溶液中 负极： H2＋2OH-一2e →2H2O， 正极： 1/2O2＋H2O＋2 e→2O H总反应： H2＋1/2O2→2H2O 实质是氢的燃烧反应，氧是氧化剂。在燃料电池中，负极上进行燃 料的氧化过程，而正极上进行氧化剂的还原过程。燃料电池的负极 常常被称作“燃料电极”，是燃料电池的主要工作电极，正极又被 称作“氧化剂电极”，燃料电池中常用的氧化剂是空气中的氧。
真 方便！
3. 污染小 燃料电池工作时无噪音，被称为“安静电站”，所以无噪音污染。 目前，空气污染（如SO2、NOx、CO等）的主要来源是燃料化石燃料和 使用内燃机的各种车辆，燃料电池的排放量非常低。
4. 容量大、功率范围广、可分散使用、可连续放电及节省人力。
真 干净！
与火力 燃料电池有别于一般的原电池与蓄电池，它所需参与电极反应的活性 发电站 物质并不贮存在电池内部，而是全部由电池外部供给。原则上只要外 相同吗？ 部不断地供给电化学反应所需的活性物质，燃料电池就可以连续不断
一些新型的电池
锂离子手机电池
超薄型的镍氢电池
电化学不仅在工业方面具有应用广泛，而 且在医学方面也有广阔的应用天地，如用 电化学来治疗肿瘤、前列腺炎等。我们相 信随着电化学和医学的不断发展，它们之 间的联系也会越来越密切的
总结
• 由于电化学与化工、冶金、材料、 无线电、机械、分析、腐蚀与防护 、地质、能源等科学技术部门有着 密切关系，所以电化学在理论上和 实际应用上都有着很强的生命力， 是近代高速发展的学科之一。
如电解食盐水制取Cl2、H2和NaOH等基本化工 原料的氯碱工业、利用电解法制取金属的电冶 金工业、用电解法合成某些有机物的电合成工 业和电解加工工业等。 电镀工业
电镀产品在我们日常生活中应用是非常广泛的， 如下列一些产品
电镀器件
电镀的24K金戒指
电镀在工艺品方面的应用
熠熠生辉的工艺品
使 用 方 便 的 锌 锰 干 电 池
• 化学和生物传感器在现代电分析方法中 是最热门的一个研究领域，其关键是传 感器材料问题。大量新型复合材料，用 于制备各种各样的化学和生物传感器， 如ZrO2,Pt/WO3,SnO2/MnO2,CuFeO4(纳 米)SrFeO2.5, PVD/CVD膜材料，化学场效 应管、化学修饰电极（自组装膜和LB膜） 等。