Прынцыпы электрахімічнай рэакцыі і асноўныя прадукты лямпы электраэнергіі генератара Al-Air у шчолачным электраліце

Тэхнічнае абмеркаванне і абмен ведамі па прынцыпах вытворчасці электраэнергіі і практычным прымяненнем генератараў алюмініевага паветра

У растворы гідраксіду калія (KOH) рэакцыі акумулятара алюмініевага паветра ўключаюць акісленне алюмінія на анод і зніжэнне кіслароду на катод, які вырабляе алюмінат калія (Kalo₂) у якасці асноўнага растваральнага прадукту, які змяшчае алюміній, разам з гідрадным газам у якасці пабочнага прадукту.

Прынцып рэакцыі ў рашэнні KOH

Рэакцыя анода (акіслення):

Алюміній рэагуе з KOH і вадой, утвараючы алюмінат калія (Kalo₂) і вадарод (H₂). Збалансаваная рэакцыя:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

Дакладней, спрошчаны як:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Гэта паказвае, што алюмініевы акісляецца, утвараючы алюмінат калія, у той час як вадародны газ развіваецца як пабочны прадукт.

Рэакцыя катода (зніжэнне):

Кісларод з паветра памяншаецца ў шчолачным электраліце:

O₂+2H₂O+4E− → 4OH−

Агульная рэакцыя:

Спалучаючы анодныя і катодныя рэакцыі, агульная клеткавая рэакцыя можа быць запісана як:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH−

або часцей спрашчаецца, каб паказаць адукацыю алюміна і вадароду калія: вадарод:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Асноўныя і пабочныя рэакцыі

Асноўная рэакцыя: фарміраванне алюміна калія (Kalo₂) праз акісленне алюмінія ў шчолачным растворы. Гэта жаданая электрахімічная рэакцыя, якая адказвае за выпрацоўку электраэнергіі.

Бакавая (паразітарная) рэакцыя: эвалюцыя вадароду з алюмініевай карозіі, якая спажывае алюміній і электраліт, не вырабляючы карыснай электрычнай энергіі, зніжаючы эфектыўнасць.

Акрамя таго, алюмінат калія (Kalo₂) можа гідралізаваць і асадак у выглядзе алюмініевага гідраксіду:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (oh) ₃ ↓

Тут нерастваральны алюмініевы гідраксід (AL (OH) ₃) вылучаецца ў якасці пабочнага прадукту, які можа паўплываць на электралітную праводнасць і прадукцыйнасць батарэі.

Роля іёна калія (K⁺)

Іёны калія (K⁺) непасрэдна не ўдзельнічаюць у акісляльна-аднаўленчых рэакцыях, але служаць іёнам, якія балансавалі зарад у электраліце ​​і ўтвараюць алюмінат калія (Kalo₂) у выглядзе растваральнага комплексу. Яны падтрымліваюць электраліт праводнасці і нейтралітэту, але не спажываюцца і не вырабляюцца ў акісляльна -аднаўленчым працэсе.

Рэзюмэ з алюмітам калія ў раўнанні рэакцыі

Збалансаваная рэакцыя анода, уключаючы алюмінат калія:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

альбо спрошчана:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Гэта ўраўненне відавочна ўключае ў сябе алюмінат калія (kalo₂) як асноўны прадукт акіслення алюмінія ў электраліта KOH.

Рэзюмэ:

Тып рэакцыі	Ураўненне рэакцыі	Прадукты рэакцыі	Заўвага
Асноўная рэакцыя (акісленне алюмінія)	2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑	Алюмінат калія （kalo₂） вадарод （h₂））	Kalo₂ - галоўны растваральны прадукт, H₂ - гэта пабочны прадукт
Зніжэнне кіслароду	O₂+2H₂O+4E− → 4OH−	Гідраксільны іён （OH⁻）	Станоўчая рэакцыя электрода
Гідроліз калія алюмініены гідроліз	Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (oh) ₃ ↓	Алюмініевы гідраксід ападкаў （Al (OH) ₃）））））	Пабочны прадукт, які ўплывае на прадукцыйнасць батарэі

Гэта адлюстроўвае асноўны электрахімічны працэс у батарэях алюмінія-паветра, якія працуюць у растворы гідраксіду калія, падкрэсліваючы фарміраванне калія алюмітута ў якасці асноўнага прадукту і вадароду ў якасці пабочнага прадукту, з іёнамі калія, якія дзейнічаюць у якасці электралітавых носьбітаў, але не непасрэдна ўдзельнічаюць у аднаўленчы

Прымяненне лямпы магутнасці генератара Al-Air

• Аварыйнае харчаванне
  забяспечвае надзейнае асвятленне і падтрымку электраэнергіі падчас адключэння электраэнергіі або надзвычайных сітуацый.

• Намаганні па ліквідацыі стыхійных бедстваў,
  прыдатных для гуманітарнай дапамогі ў зонах канфліктаў, лагерах для бежанцаў і месцаў катастроф, забяспечваючы асноўнае асвятленне і зарадку прылад.

• На адкрытым паветры
  партатыўнае асвятленне і крыніца мабільнай магутнасці для кэмпінгу, палявых даследаванняў, паходаў і іншых сцэнарыяў на свежым паветры.

• Начны асвятленне бяспекі
  забяспечвае бяспечнае асвятленне ноччу, павышаючы бяспеку ў цёмных умовах.

• Зарадка для зарадкі мабільных прылад
  , лічбавыя камеры, невялікія вентылятары і іншыя прылады праз USB і Type-C Ports.

• Экалагічна чыстая крыніца электраэнергіі
  выкарыстоўвае экалагічна чыстыя электраліты, такія як салёная вада, не ствараючы забруджвання і шкодных адходаў, а таксама зялёная і ўстойлівая.

Калі ў вас ёсць якія-небудзь запыты ці хочаце ўдзельнічаць у тэхнічных дыскусіях адносна прынцыпаў генерацыі батарэі і вытворчых тэхналогій, альбо пра генератар Al-Air і прадукты лямпы генератара Al-Air і іх прыкладанні, калі ласка, звяжыцеся з намі.

Мы вітаем супрацоўніцтва і абмен ведамі для прасоўвання распрацоўкі і практычнага выкарыстання энергетычных рашэнняў алюмініевага паветра.

Калі вы хочаце, каб ён быў больш афіцыйным, прыязным ці сціслым, я магу дапамагчы адпаведна наладзіць!