Hogyan működik a száraz cellás akkumulátor?

Itt van egy bontás a száraz cellás akkumulátor működéséről:

komponensek

* Anode: Ez a negatív terminál, általában cinkből. Itt történik az oxidáció (elektronok elvesztése).

* katód: Ez a pozitív terminál, általában mangán -dioxid (MNO2) által körülvett szénrúdból. Itt történik a redukció (elektronok nyeresége).

* Elektrolit: Egy száraz cellában az elektrolit ammónium-klorid (NH4CL) és cink-klorid (ZNCL2) paszta-szerű keveréke. Karmesterként szolgál az ionok mozgásához az elektródok között.

* elválasztó: Egy porózus anyag, például papír vagy karton elválasztja az anódot és a katódot, megakadályozva a közvetlen érintkezést, de lehetővé teszi az ionáramlást.

A kémiai reakció

1. oxidáció az anódon: Az anódon lévő cink -atomok elveszítik az elektronokat, és cink -ionokká válnak (Zn2+). Ezt a következő félreakció képviseli:

Zn (s) → zn2 + (aq) + 2e-

2. Redukció a katódon: A mangán -dioxid (MNO2) reagál az anódból és az ammóniumionokból (NH4+) az elektrolitból. Ez mangán -oxid -hidroxidot (MNOOH) és ammóniát (NH3) képez. A félreakció így néz ki:

2MNO2 (s) + 2NH4 + (aq) + 2E- → MN2O3 (S) + 2NH3 (AQ) + H2O (L)

3. Általános reakció: A száraz sejtben a teljes kémiai reakció:

Zn (s) + 2mno2 (s) + 2nh4 + (aq) → zn2 + (aq) + mn2o3 (s) + 2nh3 (aq) + h2o (l)

Hogyan termel villamos energiát

* Elektronáramlás: Az anódnál felszabaduló elektronok a külső áramkörön keresztül áramolnak (az eszközt táplálják) a katódhoz.

* ionmozgás: Az elektrolit lehetővé teszi az ionok mozgását. A cinkionok az anódról a katód felé mozognak, míg az ammóniumionok (NH4+) az elektrolitból a katódba mozognak. Ez fenntartja az elektromos semlegességet.

kulcspontok

* egyenáram (DC): A száraz sejtek egyenáramot eredményeznek, azaz az elektronok egy irányba áramolnak.

* Feszültség: A száraz sejt feszültsége az alkalmazott vegyi anyagoktól és azok koncentrációjától függ. A közös száraz sejtek feszültsége 1,5 volt.

* Korlátozott élettartam: A száraz sejtek korlátozott élettartamúak, mivel a kémiai reakciók végül a reagenseket fogyasztják, és az elektrolit kiszáradhat.

* nem felújítható: A száraz sejtek általában nem felújíthatók. A villamos energiát előállító kémiai reakciók visszafordíthatatlanok.

A száraz sejtek típusai

* szén-cink (cink-klorid) sejtek: A leggyakoribb típusú, olcsó, de alacsonyabb energiájú és rövidebb élettartamú.

* lúgos sejtek: Használjon kálium -hidroxid (KOH) elektrolitot, nagyobb energia sűrűséggel és hosszabb élettartammal.

* lítiumsejtek: Használjon lítiumfémet anódként és különféle katódként, ami nagyobb energia sűrűséggel és hosszabb élettartammal jár.

Hadd tudassa velem, ha további kérdése van!