2023-2024学年鲁科版高中化学选择性必修1 微项目 设计载人航天器用化学电池 课件（共23张PPT）

(共23张PPT)
追梦：致敬中国载人航天工程30年
Q
微项目设计载人航天器用化学电池
化学反应中能量及物质的转化利用
荣成三中张雅静
0
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bilibili
玉
追梦
1992-2022
中国载人航天三年
☆通过探究载人航天器用化学电池，尝试利用原电池原理，分析、评价真实环境
下化学反应中的能量转化与物质转化问题，并形成电源选择基本思路。体验科
学探究与创新意识的化学学科核心素养。
★通过分析载人航天器上的电源，了解真实化学电池的工作原理与装置结构，并
形成分析化学电池的一般思路。体验证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
☆通过本项目的学习，感受化学知识在解决实际问题中的应用价值。体会科学态度
与社会责任的化学学科核心素养。
图2氢镍电池示意图
表1目前使用的原电池和蓄电池的参数
化学电池
种类
质量比能量/(Wh·kg)
体积比能量/W·L-
工作温度/℃
循环寿命/次
任务寿命年
一次电池
Ag-Zn,Li-SO2,Li-SOCl
90~250
130~500
-2060
一
1~9
Ni-Cd
24~35
70~80
-5~15
>50000
>10
25%DOD
蓄电池
Ni-H2
60
60~70
-5~15
>10000
>10
70%DOD
Li-ion
100
250
>30000
10~30
>10
30%DOD
燃料电池
PEMFC
4001000
一
-25≈100
02
0002高西
张
h04沼报
火密戏酸势
系极h-e二2州
负极：H2-e+C02=C02+%0
E木极02+4e4州=2州ho
极：0，+4et2u02=0
负载
多孔碳载镍
氢氧化钾溶液
多孔碳载镍
-
氢气
氧气
图1-5-1
“阿波罗”飞船氢氧燃料电池
部分结构示意图
负载
多孔碳载镍
氢氧化钾溶液
--
多孔碳载镍
氢气
氧气
图1-5-1
“阿波罗”飞船氢氧燃料电池
部分结构示意图
【资料】
1、在常温下能做催化剂的物质有很多，比如银，铁，钴，镍，钒，铬，钯，
铑，金，铱，铂，锰等等都可以，铂对氢、氧的催化效果最好。
2、在燃料电池中，催化剂电极如果仅采用铂铑或铂镍合金，成本太高。
3、为了降低电极成本和提高催化效率，现在一般采用下列方法制作电极材料：
用纳米碳化钛粉末制成多孔的载体，再用电镀的方法，让铂离子附着在载体上。
4、为了使气体与电解质溶液充分接触反应，将电极材料设计成多孔结构。
5、镍在酸性介质中不稳定。