铝空气电池性能的影响因素探究
徐州一中综合实践活动(研究性学习)课题实施方案申报表
课题名称 |
铝空气电池性能的影响因素探究 |
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课 题 组 成 员 及 有 关 情 况 |
姓名 |
性别 |
班级 |
职务 |
学号 |
柴欣杏 |
女 |
高一(4) |
无 |
stu89137184 |
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郭璐璇 |
女 |
高一(4) |
英语课代表 |
stu89137089 |
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李旗航 |
男 |
高一(4) |
无 |
stu89137179 |
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刘语宸 |
女 |
高一(4) |
学习委员 |
stu89136888 |
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沙辰欣 |
女 |
高一(4) |
物理课代表 |
stu89137087 |
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滕欢乐 |
女 |
高一(4) |
语文课代表 |
stu89137181 |
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许晋硕 |
男 |
高一(4) |
数学课代表 |
stu89137075 |
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张靖晗 |
女 |
高一(4) |
心里课代表 |
stu89137080 |
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赵子盈 |
女 |
高一(4) |
纪律委员 |
stu89136882 |
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周冠一 |
女 |
高一(4) |
生活委员 |
stu89137083 |
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课 题 研 究 的 目 的 及 主 要 内 容 |
能源与人类的生存和发展密切相关。铝空气电池作为一种清洁能源,具有成本低、比能量密度和比功率密度高等优点,可以在低功率条件下长时间放电,可以满足长时间工作的要求。本文探讨了影响铝空气电池性能的一些因素。通过实验结果表明:铝空气电池的不同电解液浓度对电压几乎不产生影响,电流随着电解液的浓度增加而逐渐变大;不同电解液的导电性差异较大,电解液导电强弱与电解质所带电荷数及强弱性有关。 |
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研 究 假 设 |
铝表面的氧化膜、铝的纯度、正极的多孔性、电解液的ph值、电解液中的沉淀物、电池的形状、氧气的浓度、电解液种类以及电解液浓度这些因素会对铝空气电池的性能产生影响。 |
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研 究 方 法 |
收集材料,弄清铝空气电池工作原理和影响铝空气电池性能的因素。使用万用表、碳棒(用作铝空气电池的正极)、铝箔纸(用作铝空气电池的负极)、无纺布(电解液浸湿无纺布,作为电池隔膜)、以及无水碳酸钠、氯化钠、碳酸氢钠(用于配置各种电解液)实验验证假设。 |
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研 究 步 骤 (各 阶 段 的 主 要 内 容 和 时 间 安 排) |
1、调研铝空气电池的工作原理,选择电解液浓度和电解质种类两个实验进行铝-空气电池性能影响因素的探究 2、利用2个周六下午放学后进行实验 (1)实验一:探究不同浓度氯化钠电解液对铝-空气电池的电压、电流的影响。探究不同浓度氯化钠电解液对铝-空气电池的电压、电流的影响,实验中自变量为不同浓度氯化钠电解液,因变量为电压、电流。氯化钠溶液的浓度对电压几乎不产生影响,但是随着电解液的浓度增加,铝空气电池电流逐渐变大。 (2)实验二:探究不同电解液对电池性能的影响,配置了0.5 mol/L的电解液的种类,分别为氯化钠、小苏打和碳酸钠溶液。使无纺布浸湿作为电池隔膜,然后绕碳棒三圈,再用铝箔绕住无纺布三圈。 通过实验,发现不同电解液的导电性差异很明显。在本实验中碳酸氢钠溶液导电性能最好,电流是1.1 毫安,它的产生的电流甚至达到了小苏打溶液的十倍左右,他的电阻也是较小的。三种电解液,导电强弱排序为碳酸钠溶液,氯化钠溶液和小苏打溶液。 |
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成 果 形 式 |
本组实验探索电解液浓度和电解质种类对铝空气电池性能的影响具有理论意义和实用价值,为铝空气电池电解液的选择、铝空气电池系统的设计提供了有价值的参考材料。 1.同一电解液溶液的铝空气电池电压是固定的,电流随电解液浓度的增加逐渐变大。 2.不同电解质溶液对铝空气电池的导电性能是有影响的。单个离子所带电荷数越多导电性能越强,且强电解质溶液的导电性大于弱电解质溶液。 铝是一种高强度的能量载体,是开发电池的理想电极材料。在当前资源匮乏,环境日益恶化的情况下,铝空气电池性能稳定、维护成本低廉颇具吸引力,外加其运行时低噪音、低消耗、无污染、无废气产生等特点,铝空气电池的研究对于可持续发展有着重要的意义。 |
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论 证 小 组 意 见 |
论证人签名: 年 月 日 |
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