Question

为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H₂O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)₂(s)。

⑴充电时阳极反应为___。

⑵放电时负极反应为___。

⑶放电过程中OH^-通过隔膜从区移向___。

Answer

Ni(OH)2(s)+OH－(aq) − e－ =NiOOH(s)+H2O(l) Zn(s)+2OH－(aq) − 2e－=ZnO(s)+H2O(l) 从正极区移向负极区

【解析】

电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)，分析得到Zn失去电子，化合价升高，NiOOH中Ni化合价降低，得到电子。

⑴放电时正极为NiOOH(s) + H2O(l) + e－= Ni(OH)2(s)+OH－(aq)，充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH－(aq) − e－ =NiOOH(s)+H2O(l)；故答案为：Ni(OH)2(s)+OH－(aq) − e－ =NiOOH(s)+H2O(l)。

⑵放电时负极是锌失去电子，和OH－反应生成ZnO和H2O，其反应为Zn(s)+2OH－(aq) − 2e－=ZnO(s)+H2O(l)；故答案为：Zn(s)+2OH－(aq) − 2e－=ZnO(s)+H2O(l)。

⑶放电过程中根据“异性相吸”，因此OH－通过隔膜从区移向从正极区移向负极区；故答案为：从正极区移向负极区。