水系锌离子电池原理

水系锌离子电池原理

水系锌离子电池是一种基于水溶液体系的新型储能电池，其工作原理是利用锌与水系的化学反应进行储能和释能。这种电池通常以具有大隧道的α-MnO2为正极，金属锌为负极，含有Zn2+的中性水溶液为电解液。

在电池工作过程中，负极反应中释放出的电子在外部电路中流动，与氧化剂发生还原反应，并且在正极上生成锌离子，实现电池的放电过程。在充电过程中，外部电源通过外部电路将电子反向流入电池，使锌离子发生还原反应，反应堆原料锌离子在水相环境下还原为锌金属沉淀，实现电池的充电。

这种电池的本质为Mn4+、Mn3+和Mn2+的相互转换过程，实现化学能与电能转变，被形象地比喻为“摇椅电池”，锌离子在摇椅的两端，即电池的正负极来回奔跑。