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大力神蓄电池参数 规格 尺寸
大力神蓄电池
工作原理及结构
对于干电池大家都不会陌生，在平常生活中，手电筒、收音机、照相机、电子钟、玩具等启动时都需要用到干电池，甚至在国防、科研、电信、航空等各个领域都会用到干电池，那么大家对干电池工作原理了解不？接下来我们来介绍下干电池工作原理。
干电池工作原理
干电池属于化学电源中的原电池，是一种一次性电池，它碳棒以为正极，以锌筒为负极，把化学能转变为电能供给外电路。在化学反应中由于锌比锰活泼，锌失去电子被氧化，锰得到电子被还原。
普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的.但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有活力了!
虽然干电池的应用范围这么广，在使用完后若不妥善处理好，它对环境也会造成不可挽回的污染，一节电池可能会污染数十立方米的水。因此在使用完干电池后，一定要将电池进行回收，而不能随处弄丢。
是一种被成为“钙钛矿型晶体”的结构。绝大部分吸光材料都具有这种对称型的晶体结构——可令原子在固定的版图内反复上、下、左
、右的移动。这类功能可令材料变成非极性，且从电子的角度而言，所有方向均看起来相似。因此，对于原子而言，并无一个终极流动
的方向。
钙钛矿晶体的金属原子均具有相同的立方晶格，每个晶格内包含一个八面结构的氧原子，而每个氧原子内却含有另一类型的金属原
子。这两种金属元素之间的关系可令它们偏离中心，从而使得整个结构具有方向性——富有极性。
“所有好的极性或铁电体材料均具有这种晶体结构。”拉佩表示，“看似非常复杂，其实当你拥有一种含有两种金属元素及氧元素
的材料之时，这类现象便会在大自然一直出现。”
经过数次特定钙钛矿型晶体生产失败之后，研究小组成功研制出包含铌酸钾、母材料、极性材料以及镍铌酸钡的具有带隙的终极产
品。
研究小组首先使用X射线晶体技术及拉曼散射技术来生产出对称型晶体结构。随后，他们调查该结构的可切换极性与带隙，明确该
结构能够产生光伏体效应，增加打破肖克利·奎伊瑟效率极限”的可能性。
此外，倘若最终产品带隙的大小能够受到镍铌酸钡百分比的影响，那么相比于界面太阳能电池，该产品的优势又增加了一项。
斯帕尼尔（Spanier）指出：“‘母’材料的带隙在紫外线范围之中。不过，只有增加10%的镍铌酸钡，带隙就会移向可见光范围，
令转换效率接近理想的位置。这是一个可行的方案。随着我们增添更多的镍铌酸钡，带隙在可见光范围内仍可发生变化。”
另一个解决肖克利·奎伊瑟效率极限不利影响的方案即将数个带有不同带隙的太阳能电池有效有序的累积在一起。
这些多结光伏电池具有高带隙的顶层，能够捕捉绝大多数有价值的光子。连续层的带隙愈来愈低，获得每个光子总绝大部分的能源
。不过，这一切会增加整体的复杂性以及光伏电池的生产成本。
“整个材料家族贯穿整个太阳能光谱。”拉佩解释道，“基于此，我们能够成长出一种材料，且慢慢的改变为化合物，从而令一个
单一材料的性能类似于多结光伏电池。”
“材料家族这一成果非同凡响。”斯帕尼尔说道，“因为它包含廉价无毒且充足的元素——这点绝非目前运用于薄膜光伏电池技术
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大力神蓄电池（LIBERTY电池）产品型号及技术规格（General Specifications）：
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电池型号
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额定电压
(V)
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额定容量 1.75V/ 单格，77 ℉（25 ℃）
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外型尺寸 (mm)
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近似重量
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10hrs
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20hrs
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长
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宽
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高
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总高
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Kg
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MPS12-33
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12.84
|
29.6
|
33
|
197
|
131
|
172
|
186
|
12
|
|
MPS12-50
|
12.84
|
44.8
|
50
|
228
|
138
|
200
|
224
|
18
|
|
MPS12-65
|
12.84
|
63.1
|
65
|
260
|
173
|
200
|
224
|
25
|
|
MPS12-75
|
12.84
|
67.8
|
75
|
260
|
173
|
200
|
224
|
25
|
|
MPS12-88
|
12.84
|
78.2
|
88
|
317
|
173
|
202
|
229
|
30
|
|
MPS12-100
|
12.84
|
86.2
|
100
|
340
|
172
|
213
|
240
|
32.5
|
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各电池型号在1.75伏单体***终电压，77℉，25℃时之额定容量(Ah)
大力神蓄电池（LIBERTY电池）Ampere Hour Capacity At End Point 1.75V Per Cell @77℉(25℃)
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型号Model
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终止电压之不同时间 Operation Time To End Point Voltage
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1hr
|
2hr
|
3hr
|
5hr
|
8hr
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10hr
|
20hr
|
24hr
|
72hr
|
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MPS12-33
|
23.50
|
25.90
|
27.20
|
29.00
|
30.50
|
31.00
|
33.00
|
33.10
|
33.80
|
|
MPS12-50
|
32.00
|
37.20
|
40.00
|
43.30
|
46.00
|
46.90
|
50.00
|
50.30
|
51.70
|
|
MPS12-75
|
49.00
|
56.00
|
59.70
|
64.00
|
69.00
|
71.00
|
75.00
|
75.50
|
77.40
|
|
MPS12-88
|
54.30
|
62.00
|
67.60
|
74.00
|
79.00
|
81.00
|
88.00
|
88.40
|
90.90
|
|
MPS12-100
|
61.50
|
69.50
|
75.00
|
81.00
|
88.00
|
90.80
|
100.00
|
100.50
|
103.00
|
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中的化合物半导体材料可比。”
该研究由佩恩大学文理学院（Penn's Schoolof Artsand Sciences）化学系教授Andrew M.Rappe及研究专员Ilya Grinberg领导，
连同工程与应用科学部主席PeterK.Davies及德雷克塞尔（Drexel）大学材料科学与工程系教授Jonathan E.Spanier联合完成。论文报
告已发表在《自然》杂志上。
该研究受到本·富兰克林科技合作伙伴旗下的能源商业化机构、美国能源部旗下的基础科学办公室、美国陆军研究办公室、工程教
育协会及海军研究办公室以及国家科学基金会联合支持。此外，化学系的Gaoyang Gou、材料科学与工程系的D.Vincent West、David
Stein及Liyan Wu以及来自德雷克塞尔大学的Maria Torres、Andrew Akbashev、Guannan Chen以及Eric Gallo对此研究亦有贡献。
大力神蓄电池便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的
高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。这里主要介绍有关锂电池的基本知识。这包括它的特
性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。
锂是一种金属元素，其化学符号为Li(其英文名为lithium)，是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的
。它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不
能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来，
在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。
锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/...
在水性电解液，它们的氧化还原电位的差异是非常大的，它们的组合将建立一个可再充电的电池系统的概略结构的组装的水可再充电
锂的电池(ARLB)使用的被覆的锂金属作为阳极和锰酸锂作为阴极，其CV曲线的扫描速度为0.1 mV/s,有两对氧化还原峰，分别位于
4.14/3.80和4.28/3.93 V。从上面的图中，氧化还原反应如下所示:在充电过程中，只有一个在阳极反应。Li +离子从水性电解液
运输通过被覆层，减少在锂金属表面和沉积Li金属。在阴极上进行两种反应:Li +的阳离子去地嵌入从四面体8a的和八面体16c的站
点，随后，造成两对氧化还原峰，和有机电解质的行为类似。在放电过程中，反向的过程发生。因此，在我们的ARLB的CV曲线有两对
氧化还原峰。这表明，我们上面的电池化学涂层的锂金属，0.5mol.L-1 Li2SO4/LiMn2O4可以在水性电解液的可充电电池平均输出电
压高于3.8 V，远高于水的理论分解电压，即1.229 V。水锂电池
大力神蓄电池
图3:(一)示意图我们设计的可再充电锂水溶液的电池(ARLB)使用的被覆的锂金属作为阳极，锰酸锂作为阴极和0.5mol.L-1 Li2SO4水
溶液作电解质，及(b)简历ARLB的扫描速率为0.1 mV s-1的。的电势变化的Li +离子在我们设计ARLB的是，在图4中所示。锂金
属具有最低的氧化还原电位，-3.05 V(相对于标准氢电极，SHE)，并迅速与水反应，产生氢气和LiOH。此外，锂金属的电位是远低
于析氢，氢将容易地生产。然而，在我们的例子中，的涂层锂金属是很稳定，在水溶液电解质和有没有析氢。主要的原因是，Li +
离子可以跨越通过涂层的析氢的电势范围内，并直接到达的锂金属。此交叉的是类似的小区membrane24两侧之间的电势变化。在涂层
中Li +离子的电位的急剧减小从正到负。Li +离子的外侧的涂层有更高的电势，是非常稳定的。 Li +离子在涂层内部不与水
接触，不能给电子原子李导致生产氢的水。顺便说一下，水和质子无法进入内部的涂层，它们无法到达足够的低电位来生产氢气。至
于LiMn2O4正极，它是稳定的，因为它的潜力是在水中下面，对氧的演化和远高于析氢。
水锂电池
水锂电池
图4:LiMn2O4在电解液和被覆的锂金属之间的移动过程中Li +离子的电位的示意图。
在图5中所示的在3.7和4.25 V之间的ARLB的电化学性能。在恒流充的ARLB曲线在电流密度为100毫安克-1有两个不同的电压在4.04和
4.18 V.高原在放电过程中的锰酸锂的质量的基础上，两个电压高原出现在4.07和3.94的V，分别。这是两对夫妇以上的CV曲线中观
察到的氧化还原峰，与脱嵌Li +离子进入尖晶石锰酸锂的嵌入和良好的协议。约为4.0 V，0.2 V高于那些基于LiMn2O4的阴极和
石墨碳阳极的锂离子电池的平均放电电压。放电和充电电压的基础上，将能源效率在95%以上，高于那些为锂离子电池(约90%)和其他
的电池systems12，22，25。此电池的初始充放电容量根据锰酸锂的质量上的130和115毫安克-1，分别与初始库仑效率是88.5%。这些
值是那些在有机electrolyte7类似。的能力远高于-solution12基于新的液体阴极。当然，在使用有机电解质的锂离子电池，锰酸锂应
掺杂或涂层，以确保其良好的循环performance26，其可逆容量是110毫安克-1以下。这里LiMn2O4的不需要掺杂或coating16，17，而
实际上是高于在有机电解质中的锰酸锂的比容量在ARLB。
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