家用电池中危害物质的解析（定稿）

第一篇：家用电池中危害物质的解析（定稿）

家用电池中危害物质的解析

课题组长：王超

小组成员：刘宇 唐博文 向宇婷 左涛 肖龙 李安琪 张修平李俚

指导老师：刘岸

小组分工：王超 张修平资料的整理与分析

刘宇 唐博文 李安琪制作和发放调查问卷

向宇婷 左涛访谈调查

肖龙 李俚研究过程的记录与总结

一、课题背景

自第二次工业革命以来,电的应用已经渐渐融入我们的生活中。我们也已渐渐离不开电的存在。自电池问世后，这小巧玲珑的电源已倍受人们的青睐，然而，大家是否意识到这小小的电池会是一个生态环境的杀手呢。也许你曾漫不经心的将它扔进了拉机箱甚至马路旁，也许你也并没有意识到它的危害性，那么，请走进我们的研究性课题，你将会有一番领悟吧。

二、课题研究的目的和内容

随着社会经济的发展，各式各样的电池也布满了我们的生活，但废旧电池的危害却没有引起大家的注意。于是，我们的课题小组选择了“家用电池中危害物质的解析”这个题目，希望通过我们的调查和研究，能对废电池的危害和处理有一定的认识，也希望通过我们的调查研究，能唤醒人们的意识，使大家注意到废电池的危害。

我们的家乡滨江，是一座美丽的城市，我们觉得，我们有义务保护其美丽的环境，到底废电池的危害在哪，其程度如何，我们的课题小组为此展开了一系列的调查活动。

四、研究方法

（1）问卷调查法

（2）采访调查法

三、课题研究过程

1、资料搜寻及整理分析

课题确定之后，我们小组成员便分工合作，有的上网，有的查书，有的查阅报刊杂志，四处搜集资料，这是我们的重要工作。搜集到的资料自然对我们帮助不少。事后我们也进行了一系列的整理分析工作，并提出一些调查中出现的问题，在此就不细举例。这些资料也是我们总结论文的重要依据。

3、分析总结

在资料搜集及调查任务完成之后，我们小组成员分工合作，奋战了两天两夜，筛选出有

用的资料，对调查结果进行认真的分析讨论，最后进行构思和调整将论文完成了。

四、研究结果及分析 废电池危害及处理

（一）废电池的产生和危害 干电池是我们日常生活中用得最广泛的商品之一，从照相机、录音机、计算器和电子闹钟到寻呼机、电子辞典和掌上电脑，都离不开干电池。我国是干电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费量为70亿只，平均每个中国人一年要消费5只干电池，所以将产生极大数量的废电池。

废电池虽小，为害却甚大。但是，由于废电池污染不像垃圾、空气和水污染那样可以凭感官感觉得到，具有很大的隐蔽性，所以一直没有得到应有的重视。目前，我国已成为电池的生产和消费大国，废电池污染是迫切需要解决的一个重大环境问题。就体积和重量而言，废电池在生活垃圾中是微不足道的，但它的害处却非常大，电池中含有汞、镉、铅等重金属物质。汞具有强烈的毒性，铅能造成神经紊乱、肾炎等；镉主要造成肾损伤以及骨疾－骨质疏松、软骨症及骨折。若把废电池混入生活垃圾中一起填埋，久而久之，渗出的重金属可能污染地下水和土壤。

长期以来，我国在生产干电池时，要加入一种有毒的物质---汞或汞的化合物。我国的碱性干电池中的汞含量达1～5%，中性干电池为0.025%，全国每年用于生产干电池的汞就达几十吨之多。汞就是我们俗称的“水银”。汞和汞的化合物都是有毒的，科学家发现，汞具有明显的神经毒性，此外对内分泌系统、免疫系统等也有不良影响。20世纪50年代发生在日本的震惊世界的公害病--水俣病，就是由于汞污染造成的。

40多年前，在日本九洲南部的一个沿海小镇--水俣镇，当地居民中出现了一种奇怪的病。患者开始口齿不清，步态不稳，四肢麻痹，最后全身痉挛，精神失常，在痛苦的折磨中死去。后来染上这种疾患的人越来越多，甚至连猫和海鸟都出现了同样的症状。后来，医务工作者从死者的尸体和海鱼体内发现了有毒的甲基汞，证明了人是吃了被污染的鱼而中毒的。经过调查，原来是当地的日本氮肥工业公司常年向水俣湾排放含汞废水，使海水受到了汞的污染，当地捕捞的海产品中都含有高浓度的甲基汞。

为了恢复水俣湾的生态环境，日本政府花了14年的时间，投入了485亿日元，把水俣湾的含汞底泥深挖4米，全部清除。同时，在水俣湾入口处设立了隔离网，将海湾内被污染的鱼统统捕获进行填埋。曾亲眼目睹过水俣病爆发的日本水俣市市长吉井正澄感慨地说：“经过近半个世纪的不懈努力，我们终于从水俣病的阴影中走出来了，正在建设一个新的水俣市。我希望全世界都吸取日本水俣病的教训，摆脱愚昧的生产方式，推行文明的生产方式。”

由此可见，废电池对环境和人体的危害远远超过我们的想象，随意丢弃电池，不仅污染环境、危害人体健康，而且浪费资源。以每年生产100亿只电池计算，全年将要消耗15.6万吨锌，22.6万吨二氧化锰，2080吨铜，2.7万吨氯化锌，7.9万吨氯化铵，4.3万吨碳棒。因此，对废旧电池进行回收利用，利国利民，势在必行。这就要求人们找出解决废电池污染的途径。

（二）废电池的回收

废电池说废其实也不“废”，其中含有大量的有色金属，而有色金属是地球上不可再生的宝贵资源。对于废电池的最佳处理办法是再生利用，提取其中的有用成分，将废物变为资源。废电池的回收，是废电池环境管理的首要环节，也是难度最大的一个环节。由于电池的使用者遍及千家万户，有单位，有个人，而且每个用户的用量又不是很大，导致废电池收集起来十分困难。废电池的环境管理是一项复杂的系统工程，涉及到收集、分类、运输、处理、处

置等一系列过程，牵扯面广，需要环保部门、环卫部门、经济管理部门、电池生产企业、电池销售商以及公众共同配合才能做好，同时宣传教育手段要与行政手段、法律手段、经济手段相结合，多管齐下，才能推动这项工作的开展。

但是，据中国电池工业协会统计，中国目前的废旧电池回收率不足２％。

我们以在全国范围内废电池回收处于领先地位的上海为例，上海现在回收废旧电池有５种途径：在试点小区专门设置“有害垃圾”分类箱或专门的废电池回收处；从１９９８年起，在各大中小学和政府机关设立废旧电池回收处；在遍布市区的２０００多个“东方书报亭”，市民买新电池时可凭一节废电池享受两角人民币优惠；在华联、联华等大超市以及一些大商场设有回收点；在街头的分类垃圾箱上，安装有回收废电池的特别分类筐。上海虽然从１９９８年５月开始启动废旧电池回收工作，全市的废旧电池回收点已达到６０００多个，迄今已回收废电池１７５余吨，但与全市每年产生３２００吨废旧电池相比，仍有很大距离。目前发达国家在废电池的环境管理方面已经取得很大的进展。在德国，目前已做到废电池全部收集，分类处理和处置。政府已经立法，明确规定：对于毒性大的铅酸蓄电池、含汞电池、镉镍电池等必须标有再生利用标识；电池生产厂家和经销商必须收集所有废电池；经销商必须将有标识和无标识的电池加以分类；电池生产企业必须建立电池再生利用和处理设施；对于所有的废电池必须优先考虑再生利用，对于不可再生利用的电池要根据废物管理法进行妥善处置；在电池的生产方面，要进一步降低电池的重金属含量，尤其要降低碱锰电池的汞含量，积极开发对环境危害小的新产品。

美国是在废电池环境管理方面立法最多最细的一个国家，不仅建立了完善的废电池回收体系，而且建立了多家废电池处理厂，同时坚持不懈地向公众进行宣传教育，让公众自觉地支持和配合废电池的回收工作。

（三）废电池的处理

废旧电池的回收是循环再利用的第一步，进行再处理是循环再利用的关键。目前已经回收上来的废旧电池，目前仍然躺在仓库中，无家可归。

处理废旧电池的技术并不成问题，发达国家已经有现成的技术，拿过来用就可以了。据了解，德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属物，用这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。湿处理可省去分拣环节（因为分拣是手工操作，会增加成本）。马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨，其成本虽然比填埋方法略高，但贵重原料不致丢弃，也不会污染环境。这套装置年加工能力可达7500吨。

德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜，不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。这种加工一吨废电池的成本不到1500马克。瑞士：有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金及3吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。

据我们了解，国内的一些科研单位和企业也已经研发出来相关的技术。采用北京科技大学废旧电池处理技术的河北省东华鑫馨废旧电池再生处理厂正在建设中。北京市发展计划委员会也已经批准采用欧洲的技术和设备，建立废干电池处理厂。河南省新乡电池厂已经有科

技人员设计出了废旧电池回收再利用的成套技术和生产设备。经过两年攻关，辽宁鞍山市试制成功一种废旧电池回收资源再生及无害化处理工艺，已经通过有关专家和有关部门论证。

（四）我国目前废电池回收处理的现状

为加强电池产品汞污染的防治工作，保护和改善我国生态环境，原中国轻工总会等9部门于1997年12月31日曾联合下发了《关于限制电池产品汞含量的规定》，要求从2001年1月1日起，进口电池将由国家出入境检验检疫部门实施强制性检验。根据《规定》要求，我国电池行业将分期实现对电池产品汞含量的限制，首先实现低汞，最终达到无汞。低汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.025%；无汞的含义为电池中的汞含量小于电池重量的0.001%。

《规定》明确提出，自2001年1月1日起，禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0.025%的电池。从2001年1月1日起，凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器具配套的电池), 在单体电池上需标注汞含量(如：注明“低汞”或“无汞”)，未标注汞含量的电池不准进入市场销售。自2002年1月1日起，禁止在国内市场经销汞含量大于电池重量0.025%的电池。自2005年1月1日起，禁止在国内生产汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。自2006年1月1日起，禁止在国内经销汞含量大于电池重量0.001%的碱性锌锰电池。为保证对进口电池检验工作的如期开展，国家出入境检验检疫部门正抓紧做好开检前的准备工作。

随着人们环保意识的提高，废旧电池的危害也引起了社会各界的重视，越来越多的人开始自觉收集废旧电池：2000年8月《北京青年报》报道河南新乡的田桂荣个人花费2万多元，收集废旧电池达30吨。2002年4月《扬子晚报》报道，徐州市68岁的退休教师丁凤珠，利用三年时间收集了数千节大大小小的废旧电池。

同时，全国各地环保组织也开展了废旧电池回收活动，号召人们把用过的废旧电池收集起来，减少环境污染。2001年12月北京百所院校联手开展了“走进校园，保卫家园”的回收废旧电池大型活动，发动各院校学生积极参与组织收集废旧电池行动中来，并收到了很好的效果。政府机构在这场运动中也发挥了作用，2000年北京市环卫局已和麦当劳、罗杰斯、北极星图片社、好邻居、奥士凯、新街口百货商场等50余家快餐厅、40余家连锁店合作收集废旧电池，而一些商场电池柜台上的收集箱、环卫局专设的分类垃圾箱更构成了一张“搜捕”小小电池的大网。

然而，在回收废旧电池的热潮中，我们发现废旧电池仍然没有实现循环再利用。虽然废旧电池的回收工作已经得到人们的支持，记者发现电池的回收状况并不乐观，回收上来的旧电池仅占销售出去的电池很小的一部分。究竟问题出在哪里？我们认为原因有：

1．政府部门在这项工作中并没有真正发挥作用，在《固定废弃物防治法》中，没有对电池回收制定详尽的细则，回收与不回收没有奖励、处罚，有关职能部门不能对生产企业、回收部门、个人做出有针对性的指导。

2．目前废旧电池的回收网络基本上是组织、个人自发“编织”而成的，虽宣传力度较大，但由于居民们对废旧电池危害认识不足，没有形成普遍的自觉收集、自觉上交的意识，所以废旧电池还是难?quot;大网“。虽然也有个人在从事收集工作，但是个人的能力所限，形成不了规模，经过几年的努力，收集的数量也仅仅是销售量的”沧海一粟“。

3．作为生产企业的电池生产厂家每年都在向全社会提供上亿只各类电池，但真正有意识并参与到回收这一环节中的生产企业确属凤毛鳞角。

对此问题，我们提出三点建议：

1．要加大宣传力度，使越来越多的人树立废旧干电池必须回收利用的观念，从而自觉参与回收活动。

2．国家应在政策法规、科技创新和资金投入等方面给予一定的扶持，制定相关的政策法规，规定废旧干电池必须回收，禁止将废旧干电池随意丢入生活垃圾之中；对积极参与废旧干电池回收利用的科研单位和企业要给予政策和资金倾斜，确保投资者资本的增值和处理单位产品的优先推广。

3．为废旧干电池回收利用创造各种便利条件，如在公共场所设置废旧干电池回收箱，加快普及垃圾的分类回收，在各居民点普遍设立专门回收电池的垃圾桶；在销售电池时，实行抵押金制度，或采用以旧换新制度，确保废旧干电池的回收率。只要充分动员社会的一切力量，废旧电池的回收并不难解决。

（五）我市目前废电池回收处理的现状

汕头市目前在全国来说，废电池回收处理属中等水平，而回收箱的设立在全国更是走在前列，但由于全国尚未有废电池回收处理的中心，所以现在只能把废电池积压，无法处理。为了对汕头人民对废电池回收处理的情况进行叫深入的了解，我们组织了一次调查，选取了200份问卷进行统计。结果发现：

1．电池使用广泛，70%的被访者较多使用电池，且多为一次性电池

2． 者回收废电池意识较薄弱。8.5%的被访者将废电池堆放在家里；64.2的被访者不了解汕头的废电池回收状况；62.3%的被访者不知道有关的政策。仅41.5%的被访者知道汕头的废电池回收箱数量。

3． 废电池的危害不了解。仅16.9%和9.0%的被访者知道废电池会污染水体和空气，22.3%的被访者知道会危害人体健康。

4． 废电池回收处理信心较大，49.1%的被访者认为废电池回收处理很有前景。

通过这次有关废电池回收处理的研究，我们在增进了许多知识的同时，也意识到大多数人们的环保意识尚须加强，希望在不久的将来在大家的努力下废电池有一个光明的未来。

调查问卷

一、你是否常用电池？

1、是

2、不是

二、你常使用充电电池还是一次性电池？

1、充电电池

2、一次性电池

三、你用完电池如何处理？

1、当普通垃圾扔掉

2、扔进废电池回收箱

3、不管它

4、都有

四、你认为废电池有危害吗？

1、有

2、没有

3、不知道

五、你对废电池的危害知道多少？

1、不了解

2、一般

3、较清楚

4、很清楚

六、你知道长沙市有几个回收站吗？

1、29 2、30 3、31 4、32

七、你知道长沙市废电池的回收状况吗？

1、不了解

2、一般

3、较清楚

4、很清楚

八、你用过废电池回收箱吗？

1、有

2、没有

3、没听过

九、你知道有关废电池回收的政策法规吗？

1、听过，但不了解

2、较了解

3、了解

4、非常清楚

十、你常用什么牌子的电池？

1、555

2、劲量

3、双星

4、东芝

十一、你对市面上的电池满意吗？

1、满意

2、一般

3、不满意

十二、你是否积累了很多废电池？

1、是

2、不是

十三、你认为废电池的危害是（多选）

1、影响居室整洁

2、危害人体健康

3、污染空气

4、污染水体

5、增加固体废弃物

十四、你认为废电池回收的前景如何？

1、没有前景

2、一般

3、很有前景 4不清楚

十五、你对废电池的回收有什么建议吗？------------------------------访谈录

1.问：全国回收废电池的状况如何？

2.问：目前电池消费量如何？

3.问：长沙市回收废电池的活动从何时开始？

4.问：废电池对环境，人体的危害有多严重？

5.问：现在有何法规？

6.问：对废电池有何处理方法？主要回收哪一部分？

7.问：目前废电池回收处理有何困难？

8.问：为何不实行国外流行的”补偿金"制度？

9.问：对废电池回收的宣传如何？

第二篇：浅谈纳米材料在电池中的应用

浅谈纳米材料在电池中的应用

[论文关键词]：纳米材料 电池 复合材料

[论文摘要]：纳米材料的小孔径效应和表面效应与化学电源中的活性材料非常相关，作为电极的活性材料纳米化后，表面增大，电流密度会降低，极化减小，导致电容量增大，从而具有更良好的电化学活性。特别是最富特征的一维纳米材料纳米碳管在作为新型贮锂材料、电化学贮能材料和高性能复合材料等方面的研究已取得了重大突破，因而开辟了全新的科学研究领域。

一、碱性锌锰电池材料

（一）纳米级γ-ＭｎＯ2

夏熙等利用溶胶凝胶法、微乳法、低热固相反应法合成制得纳米级γ-ＭｎＯ2用作碱锰电池正极材料。发现纯度不佳，但与ＥＭＤ以最佳配比混合，可大大提高第2电子当量的放电容量，也就是可出现混配效应。若制得的纳米γ-ＭｎＯ2纯度高时，本身的放电容量即优于ＥＭＤ。

（二）掺Ｂｉ改性纳米ＭｎＯ2

夏熙等通过加入Ｂｉ2Ｏ3合成得到改性ＭｎＯ2，采用纳米级和微米级改性掺Ｂｉ、ＭｎＯ2混配的方法，放电容量都有不同程度的提高，并且存在一个最佳配比。通过掺Ｂｉ在充放电过程中形成一系列不同价态的Ｂｉ、Ｍｎ复合物的共还原和共氧化，有效抑制Ｍｎ3Ｏ4的生成，可极大地改善电极的可充性。

（三）纳米级α-ＭｎＯ2

采用固相反应法合成不含杂质阳离子的纳米αＭｎＯ2，粒径小于50nｍ，其电化学活性较高，放电容量比常规粒径ＥＭＤ更大，尤其适于重负荷放电，表现出良好的去极化性能，具有一定的开发和应用潜力。

（四）纳米级ＺｎＯ

碱锰电池中的电液要加入少量的ＺｎＯ，以抑制锌负极在电液中的自放电。ＺｎＯ在电液中的分散越均匀，越有利于控制自放电。纳米ＺｎＯ在我国已应用于医药等方面。由于碱锰电池朝着无汞化发展，采用纳米ＺｎＯ是可选择的方法之一。应用的关键是要注意纳米

ＺｎＯ材料的表面改性问题。

（五）纳米级Ｉｎ2Ｏ3

Ｉｎ2Ｏ3是碱锰电池的无机代汞缓蚀剂的选择之一，目前已开发并生产出无汞碱锰电池用高纯纳米Ｉｎ2Ｏ3，该材料具有比表面积大，分散性好，缓蚀效果更佳的特点，应用于无汞碱锰电池具有良好的抑制气体产生的作用。

二、在ＭＨ/Ｎｉ电池中的应用

（一）纳米级Ｎｉ（ＯＨ）2

有人用沉淀转化法制备了纳米级Ｎｉ（ＯＨ）2，并发现纳米级Ｎｉ（ＯＨ）2比微米级Ｎｉ（ＯＨ）2具有更高的电化学反应可逆性和更快速的活化能力。采用该材料制作的电极在电化学氧化还原过程中极化较小，充电效率高，活性物质利用更充分，而且显示出放电电位较高的特点。赵力等人用微乳液法制备纳米β Ｎｉ（ＯＨ）2，粒径为40～70ｎｍ。该方法较易控制纳米颗粒粒径大小，并且所制得的纳米材料呈球型或椭球形，适用于某些对颗粒状有特殊要求的场合，如作为氢氧化镍电极的添加剂，按一定比例掺杂，可使Ｎｉ（ＯＨ）2的利用率显着提高，尤其当放电电流较大时，利用率可提高12%。

（二）纳米晶贮氢合金

陈朝晖等利用电弧熔炼高能球磨法制备出纳米晶ＬａＮｉ5，平均粒径约20ｎｍ，采用该材料制备的电极与粗晶ＬａＮｉ5制备的电极相比，具有相当的放电容量，更好的活化特性，但其循环寿命较短。

三、锂离子电池材料

（一）阴极材料纳米ＬｉＣｏＯ2

夏熙等用凝胶法制备的纳米ＬｉＣｏＯ2，放电容量为103ｍＡｈ/ｇ，充电容量为109ｍＡｈ/ｇ，长平台在39Ｖ处，有明显提高放电平台的效果，循环稳定性也大为提高，但未见有混配效应。低热固相反应法合成纳米ＬｉＣｏＯ2，发现了混配效应:以一定比例与常规ＬｉＣｏＯ2进行混配，做成电池测试，充电容量可达132ｍＡｈ/ｇ，放电容量为125ｍＡｈ/ｇ，放电平台在39Ｖ，由于纳米颗粒增大了比表面积，令Ｌｉ+更易嵌入和脱出，削弱了极化现象，循环性能比常规ＬｉＣｏＯ2明显提高，显示出较好的性能。

（二）纳米阳极材料

中国科学院成都有机化学研究所“碳纳米管和其它纳米材料”的研究工作取得了阶段性成果。制得的碳纳米管层间距离为0.34ｎｍ，略大于石墨的层间距0.335ｎｍ，这有利于Ｌｉ+的嵌入和脱出，它特殊的圆筒状构型不仅可使Ｌｉ+从外壁和内壁两方面嵌入，而且可防止因溶剂化Ｌｉ+的嵌入引起石墨层剥离而造成负极材料的损坏。实验表明，用该材料作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显着提高负极材料的嵌Ｌｉ+容量和稳定性。中国科学院金属研究所等用有机物催化热解法制备出单壁纳米碳管和多壁纳米碳管。他们的研究表明用纳米碳管作为电极，比容量可达到1100ｍＡｈ/ｇ，且循环性能稳定。香港科技大学用多孔的沸石晶体作载体，首次成功研制出尺寸最小，全球最细且排列规整的0.4nｍ单壁纳米碳管，继而又发现在超导温度15℃以下呈现出特殊的一维超导特性。

四、电容器材料

由可充电电池和电容器共同组合的复合电源系统引起了人们的浓厚兴趣，特别是环保电动汽车研究的兴起，这种复合电源系统可在汽车启动、爬坡、刹车时提供大功率电源，因而可以降低电动车辆对蓄电池大功率放电的限制要求，大大延长蓄电池循环使用寿命，从而提高电动汽车的实用性。近年来以纳米碳管为代表的纳米碳材料的研究和作为电极材料的应用，为更高性能的电化学超级电容器的研究开辟了新的途径。清华大学用催化裂解丙烯和氢气混合气体制备碳纳米管原料，再采用添加粘结剂或高温热压的工艺手段制备碳纳米管固体电极，通过适当的表面处理，制得的碳纳米管电极具有极高的比表面积利用率。用纳米碳管和ＲｕＯ2的复合电极制备双电层法拉第电容器，在纳米碳管比表面积为150ｍ2/ｇ时，电容量可达20Ｆ/ｇ左右。清华大学已经制备出电容量达100Ｆ的实验室样品。在充分利用纳米材料的表面特性和中空结构上，纳米碳管是目前最理想的超级电容器材料。

五、结束语

首先，材料的先进性必然会推动电池的先进性，因此纳米材料技术在电化学领域具有十分广阔的前景，不仅可使传统的电池性能达到一个新的高度，更有望开发出新型的电源。其次，由于纳米材料的研究目前大多处于实验室阶段，因此如何制得粒径可控的纳米颗粒，解决这些颗粒在贮存和运输过程中的团聚问题，简化合成方法，降低成本，是今后实用化应注意的问题。再次，纳米材料技术在电池中应用时，应注意相关工艺的匹配，并综合考虑成本，如利用材料的混配效应，而不能仅仅是材料取代的简单考虑。

第三篇：家用空气净化设备的特点解析

家用空气净化设备的特点解析

雾霾这个词已经成为近年来最热的词之一。空气污染已经影响到了人们的正常生活。很多人为了洁净的生活环境都会选择空气净化器，那么今天和安徽人和净化一起看看家用空气净化设备的相关知识。

空气净化设备性能的好坏，主要由洁净空气输出比率决定的，而是否空气净化设备具有绝对的安全性、是否达到高效的空气净化和是否满足具体的净化需求效果。都要使室内空气质量达到一定的洁净标准，空气净化设备就有两个必要的硬性指标：

1、必须保证室内空气达到一定的换气次数。

2、空气净化设备的一次净化效率必须比较高。如果室内有污染源持续产生的话，这两个硬性指标的空气净化设备可以使室内污染物保持在更低的浓度。

一、必须保证室内空气达到一定的换气次数，即要求空气净化设备内置的风机有一定的风量。国际标准是要保证在：适用面积里每小时换气5次。

二、空气净化设备的一次净化效率必须比较高，净化效率(CADR)越高，表明空气净化机就越好

净化效率(CADR)值有三项指标：

1、固态颗粒物，又称粉尘(Particle)，国内通常用香烟来模拟，所以又称烟尘

2、挥发性有机物(VOC)，通常用甲苯作为测试源

3、甲醛(Formaldehyde)

由于一般的空气净化设备对于粉尘的去处效果非常明显，而对挥发性有机物和甲醛的去处效果则不如粉尘，所以很多商家仅标示粉尘的CADR。

现在使用空气净化设备用其来换取健康清新空气的行业愈来愈广泛。因此一台高品质的空气净化设备，必须具有除菌、除异味的净化能力。而选用空气净化设备时，尤为注意其除菌力和除异味能力是否浪得虚名。安徽人和在空气净化方面一直都非常专业，值得信赖。

第四篇：纳米材料在电池中的应用(一)要点

纳米材料在电池中的应用(一)

纳米材料的小孔径效应和表面效应与化学电源中的活性材料非常相关,作为电极的活性材料纳米化后,表面增大,电流密度会降低,极化减小,导致电容量增大,从而具有更良好的电化学活性。特别是最富特征的一维纳米材料———纳米碳管在作为新型贮锂材料、电化学贮能材料和高性能复合材料等方面的研究已取得了重大突破,因而开辟了全新的科学研究领域。碱性锌锰电池材料 1 1 纳米级γ-ＭｎＯ2

夏熙等利用溶胶凝胶法、微乳法、低热固相反应法合成制得纳米级γ ＭｎＯ2用作碱锰电池正极材料。发现纯度不佳,但与ＥＭＤ以最佳配比混合,可大大提高第2电子当量的放电容量,也就是可出现混配效应。若制得的纳米γ ＭｎＯ2纯度高时,本身的放电容量即优于ＥＭＤ。2 掺Ｂｉ改性纳米ＭｎＯ2

夏熙等通过加入Ｂｉ2Ｏ3合成得到改性ＭｎＯ2,采用纳米级和微米级改性掺Ｂｉ ＭｎＯ2混配的方法,放电容量都有不同程度的提高,并且存在一个最佳配比。通过掺Ｂｉ在充放电过程中形成一系列不同价态的Ｂｉ Ｍｎ复合物的共还原和共氧化,有效抑制Ｍｎ3Ｏ4的生成,可极大地改善电极的可充性。3 纳米级α-ＭｎＯ2 采用固相反应法合成不含杂质阳离子的纳米α ＭｎＯ2,粒径小于50ｎｍ,其电化学活性较高,放电容量比常规粒径ＥＭＤ更大,尤其适于重负荷放电,表现出良好的去极化性能,具有一定的开发和应用潜力。4 纳米级ＺｎＯ

碱锰电池中的电液要加入少量的ＺｎＯ,以抑制锌负极在电液中的自放电。ＺｎＯ在电液中的分散越均匀,越有利于控制自放电。纳米ＺｎＯ在我国已应用于医药等方面。由于碱锰电池朝着无汞化发展,采用纳米ＺｎＯ是可选择的方法之一。应用的关键是要注意纳米ＺｎＯ材料的表面改性问题。5 纳米级Ｉｎ2Ｏ3 Ｉｎ2Ｏ3是碱锰电池的无机代汞缓蚀剂的选择之一,目前已开发并生产出无汞碱锰电池用高纯纳米Ｉｎ2Ｏ3,该材料具有比表面积大,分散性好,缓蚀效果更佳的特点,应用于无汞碱锰电池具有良好的抑制气体产生的作用。在ＭＨ/Ｎｉ电池中的应用 2 1 纳米级Ｎｉ(ＯＨ)2

周震等人用沉淀转化法制备了纳米级Ｎｉ(ＯＨ)2,并发现纳米级Ｎｉ(ＯＨ)2比微米级Ｎｉ(ＯＨ)2具有更高的电化学反应可逆性和更快速的活化能力。采用该材料制作的电极在电化学氧化还原过程中极化较小,充电效率高,活性物质利用更充分,而且显示出放电电位较高的特点。赵力等人用微乳液法制备纳米β Ｎｉ(ＯＨ)2,粒径为40～70ｎｍ。该方法较易控制纳米颗粒粒径大小,并且所制得的纳米材料呈球型或椭球形,适用于某些对颗粒状有特殊要求的场合,如作为氢氧化镍电极的添加剂,按一定比例掺杂,可使Ｎｉ(ＯＨ)2的利用率显著提高,尤其当放电电流较大时,利用率可提高12%。2 纳米晶贮氢合金

陈朝晖等利用电弧熔炼高能球磨法制备出纳米晶ＬａＮｉ5[6],平均粒径约20ｎｍ,采用该材料制备的电极与粗晶ＬａＮｉ5制备的电极相比,具有相当的放电容量,更好的活化特性,但其循环寿命较短。锂离子电池材料 1 阴极材料———纳米ＬｉＣｏＯ2

夏熙等用凝胶法制备的纳米ＬｉＣｏＯ2,放电容量为103ｍＡｈ/ｇ,充电容量为109ｍＡｈ/ｇ,长平台在3 9Ｖ处,有明显提高放电平台的效果,循环稳定性也大为提高,但未见有混配效应。低热固相反应法合成纳米ＬｉＣｏＯ2,发现了混配效应:以一定比例与常规ＬｉＣｏＯ2进行混配,做成电池测试,充电容量可达132ｍＡｈ/ｇ,放电容量为125ｍＡｈ/ｇ,放电平台在3 9Ｖ,由于纳米颗粒增大了比表面积,令Ｌｉ+更易嵌入和脱出,削弱了极化现象,循环性能比常规ＬｉＣｏＯ2明显提高,显示出较好的性能。2 纳米阳极材料

中国科学院成都有机化学研究所“碳纳米管和其它纳米材料”的研究工作取得了阶段性成果。制得的碳纳米管层间距离为0 34ｎｍ,略大于石墨的层间距0 335ｎｍ,这有利于Ｌｉ+的嵌入和脱出,它特殊的圆筒状构型不仅可使Ｌｉ+从外壁和内壁两方面嵌入,而且可防止因溶剂化Ｌｉ+的嵌入引起石墨层剥离而造成负极材料的损坏。实验表明,用该材料作为添加剂或单独用作锂离子电池的负极材料均可显著提高负极材料的嵌Ｌｉ+容量和稳定性。中国科学院金属研究所等用有机物催化热解法制备出单壁纳米碳管和多壁纳米碳管。他们的研究表明用纳米碳管作为电极,比容量可达到1100ｍＡｈ/ｇ,且循环性能稳定。香港科技大学用多孔的沸石晶体作载体,首次成功研制出尺寸最小,全球最细且排列规整的0 4ｎｍ单壁纳米碳管,继而又发现在超导温度15℃以下呈现出特殊的一维超导特性。电容器材料

由可充电电池和电容器共同组合的复合电源系统引起了人们的浓厚兴趣,特别是环保电动汽车研究的兴起,这种复合电源系统可在汽车启动、爬坡、刹车时提供大功率电源,因而可以降低电动车辆对蓄电池大功率放电的限制要求,大大延长蓄电池循环使用寿命,从而提高电动汽车的实用性。近年来以纳米碳管为代表的纳米碳材料的研究和作为电极材料的应用,为更高性能的电化学超级电容器的研究开辟了新的途径。清华大学用催化裂解丙烯和氢气混合气体制备碳纳米管原料,再采用添加粘结剂或高温热压的工艺手段制备碳纳米管固体电极,通过适当的表面处理,制得的碳纳米管电极具有极高的比表面积利用率。用纳米碳管和ＲｕＯ2的复合电极制备双电层法拉第电容器,在纳米碳管比表面积为150ｍ2/ｇ时,电容量可达20Ｆ/ｇ左右。清华大学已经制备出电容量达100Ｆ的实验室样品。在充分利用纳米材料的表面特性和中空结构上,纳米碳管是目前最理想的超级电容器材料。结束语

ａ 材料的先进性必然会推动电池的先进性,因此纳米材料技术在电化学领域具有十分广阔的前景,不仅可使传统的电池性能达到一个新的高度,更有望开发出新型的电源。

ｂ 由于纳米材料的研究目前大多处于实验室阶段,因此如何制得粒径可控的纳米颗粒,解决这些颗粒在贮存和运输过程中的团聚问题,简化合成方法,降低成本,是今后实用化应注意的问题。

ｃ 纳米材料技术在电池中应用时,应注意相关工艺的匹配,并综合考虑成本,如利用材料的混配效应,而不能仅仅是材料取代的简单考虑。

第五篇：环境管理危害物质不使用承诺书2

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