Elektrochemische Reaktionsprinzipien und Hauptprodukte der Al-Air-Generator-Leistungslampe im alkalischen Elektrolyten

Technische Diskussion und Wissensaustausch über die Prinzipien der Stromerzeugung und die praktischen Anwendungen von Aluminium-Luft-Generatoren

In der Kaliumhydroxid-Lösung (KOH) -Lösung beinhalten die Aluminium-Luft-Batteriereaktionen die Aluminiumoxidation an der Anode und die Sauerstoffreduktion an der Kathode, wodurch Kaliumaluminat (Kalo₂) als Hauptlösungs-Aluminiumprodukt zusammen mit Wasserstoffgas als Nebenprodukt erzeugt wird.

Reaktionsprinzip in der Koh -Lösung

Anode (Oxidations) Reaktion:

Aluminium reagiert mit KOH und Wasser, um Kaliumaluminat (Kalo₂) und Wasserstoffgas (H₂) zu bilden. Die ausgewogene Reaktion ist:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

Genauer gesagt vereinfacht als:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Dies zeigt, dass Aluminium oxidiert wurde, um Kaliumaluminat zu bilden, während Wasserstoffgas sich als Nebenprodukt entwickelt.

Kathodenreaktion (Reduktion):

Sauerstoff aus Luft ist im alkalischen Elektrolyten reduziert:

O₂+2H₂o+4E– → 4OH–

Gesamtreaktion:

Kombinieren Sie Anoden- und Kathodenreaktionen, die die gesamte Zellreaktion kann geschrieben werden wie:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH–

oder häufiger vereinfacht, um die Bildung von Kalium aus Aluminat und Wasserstoffgas zu zeigen:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Haupt- und Nebenreaktionen

Hauptreaktion: Bildung von Kaliumaluminat (Kalo₂) durch Aluminiumoxidation in alkalischer Lösung. Dies ist die gewünschte elektrochemische Reaktion, die für die Stromerzeugung verantwortlich ist.

Seiten (parasitär) Reaktion: Wasserstoffentwicklung aus Aluminiumkorrosion, die Aluminium und Elektrolyt verbraucht, ohne nützliche elektrische Energie zu erzeugen, wodurch die Effizienz verringert wird.

Zusätzlich kann Kaliumaluminat (Kalo₂) als Aluminiumhydroxid hydrolysieren und ausfällt:

Kalo₂+2H₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓

Hier schlägt unlösliches Aluminiumhydroxid (Al (OH) ₃) als Nebenprodukt aus, das die Elektrolytleitfähigkeit und die Batterieleistung beeinflussen kann.

Rolle von Kaliumion (K⁺)

Kaliumionen (K⁺) beteiligen sich nicht direkt an den Redoxreaktionen, sondern dienen als Ladungsinseln im Elektrolyten und bilden Kaliumaluminat (Kalo₂) als löslicher Komplex. Sie bewahren die Elektrolytleitfähigkeit und die Neutralität bei, werden jedoch im Redoxprozess nicht konsumiert oder erzeugt.

Zusammenfassung mit Kaliumaluminat in Reaktionsgleichung

Ausgewogene Anodenreaktion einschließlich Kaliumaluminat:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

oder vereinfacht:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Diese Gleichung umfasst explizit Kaliumaluminat (Kalo₂) als Hauptprodukt der Aluminiumoxidation im Koh -Elektrolyten.

Zusammenfassung:

Dies spiegelt den elektrochemischen Kernprozess in Aluminium-Luft-Batterien wider, die in Kaliumhydroxidlösung betrieben werden, wodurch die Bildung von Kalium-Aluminat als Hauptprodukt und Wasserstoffgas als Seitenprodukt hervorgehoben wird, wobei Kaliumionen als Elektrolytträger fungieren, jedoch nicht direkt an Redox beteiligt sind

Anwendungen von Al-Air-Generator-Leistungslampe

• Die Notstromversorgung
  bietet zuverlässige Beleuchtungs- und Leistungsunterstützung in Stromausfällen oder Notsituationen.

• Katastrophenhilfeanstrengungen,
  die für humanitäre Hilfe in Konfliktzonen, Flüchtlingslagern und Katastrophenstandorten geeignet sind und die grundlegende Beleuchtung und das Ladung von Geräten gewährleisten.

• Outdoor -Aktivitäten
  tragbare Beleuchtung und mobile Stromquelle für Camping, Feldforschung, Wandern und andere Outdoor -Szenarien.

• Die nächtliche Sicherheitsbeleuchtung
  bietet nachts eine sichere Beleuchtung und verbessert die Sicherheit in dunklen Umgebungen.

• Ladungsgebühren von Mobilgeräten
  , Digitalkameras, kleinen Lüfter und anderen Geräten über USB- und Typ-C-Anschlüsse.

• Umweltfreundliche Stromquelle
  verwendet umweltfreundliche Elektrolyte wie Salzwasser, wodurch keine Verschmutzung oder schädliche Abfälle erzeugt werden und grün und nachhaltig sind.

Wenn Sie Anfragen haben oder technische Diskussionen über die Prinzipien der Aluminium-Luft-Batterie und die Herstellungstechnologien oder über den Al-Air-Generator- und Al-Air-Generator-Stromlampenprodukt und deren Anwendungen betreiben möchten, kontaktieren Sie uns bitte.

Wir begrüßen die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch, um die Entwicklung und den praktischen Einsatz von Aluminium-Luft-Energie-Lösungen voranzutreiben.

Wenn Sie es formeller, freundlicher oder prägnanter wollen, kann ich mich entsprechend anpassen!