摘要：针对无机化学中能斯特方程的教学难点,本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型,通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素,加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂,以安全环保的卡拉胶作为固态电解质,引导学生学习、搭建固态锌空电池,并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外,培养学生创造力,自主设计搭建多形态固态锌空电池,并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识,密切联系科研前端技术,使学生在加深对能斯特方程理解的同时,能够认识和制作柔性电子器件,激发学生对电化学课程的学习兴趣,且教学成本低、效果好。

摘要：当今世界环境与能源问题仍广受关注,我们所依赖的燃料电池大部分依然是不可再生的能源,如煤、石油、天然气等化石燃料,且在使用过程中产生大量的有毒有害气体,造成酸雨、温室效应等不良后果,对环境造成严重的影响.因此,寻找一种可替代化石燃料、环境友好且可再生的新能源燃料意义重大.新型高效稳定的可逆氧催化材料在可再生能源,如锌空电池的应用中具有重要作用,而这种电池是一种可再生的新型能源,对环境友好.因此,本文设计了一种具有优良的可逆氧催化性能的材料.首先通过水热法合成NiFe_2O_4前驱体,然后在管式炉中对其进行高温硫化,最后采用超声辅助液相剥离法制备了丝状界面FeS_2/NiS_2复合纳米材料.所合成的催化剂具有独特的丝状形貌和界面,因而具有优良的双功能电催化性能和可逆氧催化性能.对于氧析出反应(OER),该材料具有较低的过电势,仅需233 mV过电势即可实现析氧电流10 mA cm^(-2),该性能优于大多数报道的NiFe催化材料的性能;同时,该材料对氧还原反应(ORR)也具有很好的催化效果,其中ORR反应的起始电压为911 mV,半波电位为640 mV. OER和ORR催化活性结果表明,该材料具有优良的可逆氧催化性能,其ΔE值为0.823 V,优于贵金属催化材料.基于此,我们设计组装了液态和固态的锌空电池,并进行一系列的测试.结果表明,该系列电池在测试条件下均具有较高的开路电压和优良的充放电能力,并且在固态的锌空电池上表现出很好的可弯曲性,使其成为一种非常好的可折叠柔性固态锌空电池,具有更广泛的应用前景.这也为传统过渡金属催化材料的设计合成提供了新思路:在传统过渡金属的基础上,可通过更加新颖的合成方法使其具有独特的形貌,乃至非常好的双功能催化性和可逆氧催化性能,从而推动锌空电池的发展.另外,本文所设计的固态柔性锌空电池模型也可为相关设计应用提供参考.

摘要：为更详尽地解释电极内部发生的导电过程、电解液浸入过程和化学催化过程,使用数字图像相关的方法对电极内部各成分的分布情况进行模拟,使电极内部各材料的分布与连通性直观可见,以帮助设计具有不同优势的空气电极,并在导电性、浸液量与催化性能方面进行验证。电极的导电性随着石墨所占比例的增加而增强;电极的吸液能力随着活性炭含量的增加而增强。当石墨、乙炔黑、活性炭与Mn O2的质量比为1∶1∶4∶2时,Mn O2有最合适的催化区域。

摘要：介绍了锌空电池生产线的原理,根据机械结构设计基于ARM9的锌空电池极片设备控制系统。本系统以32位嵌入式微处理器ARM为核心,建立基于S3C2410的控制系统硬件平台,应用模块化设计方法,搭建系统主控制器硬件平台体系,并对处理器外围模块和系统检测及电机驱动单元电路进行详细设计,实现相应的控制功能。对比常用控制方法,以ARM为核心的控制系统具有集成度高、性价比高、性能优越和可扩展性强等特点,更适应锌空电池极片制造的智能化发展趋势。

摘要：为了增加锌空电池正极片的均匀性和材料的一致性,提高锌空电池的放电电流,设计了一种用于对极片材料进行均匀揉搓的均化成型装置。建立数学模型和三维模型,对所设计的均化机构进行分析。利用ADAMS软件对均化机构进行仿真,证明均化机构在实现均匀揉搓方面的有效性和可靠性,为锌空电池的应用奠定了扎实的理论基础,对实际样机的开发具有良好的指导意义。

摘要：设计了可机械充电的水平式双面空气电极锌空电池。对由该结构组成的串联电池组最底层单体电池并联电阻以及直接短路,可观察到电池组出现了显著的电压下降,1 h内总电压下降达0.22 V(0.25Ω)和0.37 V(0.05Ω),其中一只单体电池呈-3.92 V的负压。这说明电池组的组间不一致,导致容量的消耗和放电性能下降。

摘要：锌空电池是高效、清洁的新型环保能源之一,采用"干嵌法"工艺生产锌空电池极片时,对锌粉的湿度控制有着很高的要求。采用ARM9、湿度传感器、A/D转换器、显示电路、加湿器与风机等组成湿度控制系统,保证了极片的质量,使其导电率达到最佳状态。

摘要：锌空电池是高效,清洁的新型环保能源之一,采用"干嵌法"工艺生产锌空电池极片时,对其加热、烘干的温度控制有着很高的要求。我们采用单片机,温度传感器,模数转换器,显示电路,加热电路等组成闭环温度控制系统,保证了极片的质量,使其导电率达到最佳状态。

摘要：讨论了电动汽车用锌空电池电量的预测算法 .针对锌空电池的工作原理和放电特性 ,设计了一套电池电量的测量系统 .通过电动汽车运行模拟工况试验 ,对锌空电池的电压、电流、温度参数进行精确采样 ,提出了用一种新的方法——修正的电量累积法 。

摘要：在锌空电池"干嵌法"生产中,对于送料电机、皮带传送电机、轧制电机的速度匹配控制有着很高的要求,在此,我们提出了以ARM9为核心元件的速度匹配控制系统的设计。本文详细介绍了基于S3C2410X调速控制系统的工作原理、硬件的设计以及软件的结构与功能。该系统用传感器采集电池极片的厚度、致密度、主电机转速信号,通过信号调理后输入主控制器,主控制器经过模糊计算来控制三台伺服电机动作。