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硅碳棒钒电池结构的设计
    目前,见诸报道的电池结构多存在成本高、制作复杂、可操作性差等缺点,经过研究和实践,自行设计了一个电池样口。
    电池外壳选用常见的耐酸、密封性较好的塑料罐子。
    内部采用折叠隔膜的方法,把一张修剪成如图1(a)所示形状的离子交换膜沿阁中虚线折叠成上端开口的容器放于电池内,如图1(b)所示,上端四周各有一翼伸出,在电池封闭的时候由盖子压住,既固定隔膜,又起到厂封闭电池的作用。隔膜内为负极室(阴极室),隔膜外为正极室(阳极室)。由于隔膜各个面都在电池中,因此使电池的两极溶液拥有了最大程度的面积接触,保证了电池内部离子的及时交换。
    这种设计,原料来源广,操作简单,实用性强,且成本。
    本实验采用硅碳棒作电极,它的成本较低,电极中硅的存在大大增强了电极的硬度,也将使电极抗腐蚀能力有所加强。
    采用自行设计的钒电池,用硅碳棒作电极,隔膜用国产均相离子交换膜。以国产VOSO。为原料,配制VOSO。的硫酸溶液作电解液,VOSOQ与HzS04的浓度皆为2 mo11L'3-",分别注人电池的阳极室、阴极室,阳极液和阴极液量摩尔比为2:1。
    钒电池的电解充电流程示意图如图2所示。中间为电池,两边为正负极储液罐,用耐酸塑料管连接起来,电解液由泵带动进行循环。电解和充电过程中,电池的温度会不断上升。为了保证电池和各储液罐中的电解液不出现过溢、于涸等情况的发生,根据连通器的原理,使其中电解液的液面处于同一条水平线。
    自行设计的电池成本低、实用性强、效果好,按照分析结果配制的电解液满足要求;硅碳棒作为电化学性能良好,作为阴极寿命较长,阳极在一定周期后会出现轻微的腐蚀现象;推导出的时间计算公式对实验有很大的指导意义。www.beritawan.com
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