Οι αρχές ηλεκτροχημικής αντίδρασης και τα κύρια προϊόντα της λάμπας ισχύος της γεννήτριας Al-Air σε αλκαλικό ηλεκτρολύτη

Τεχνική συζήτηση και ανταλλαγή γνώσεων σχετικά με τις αρχές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και τις πρακτικές εφαρμογές των γεννήτρων αλουμινίου-αέρα

Στο διάλυμα υδροξειδίου του καλίου (KOH), οι αντιδράσεις μπαταρίας αλουμινίου-αέρα περιλαμβάνουν οξείδωση αργιλίου στην ανόδου και μείωση του οξυγόνου στην κάθοδο, παράγοντας αλουμινικό κάλιο (Kalo₂) ως το κύριο προϊόν που περιέχει διαλυτό αλουμίνιο, μαζί με το αέριο υδρογόνου ως πλευρικό προϊόν.

Αρχή αντίδρασης στη λύση Koh

Ανάδο (οξείδωση) αντίδραση:

Το αλουμίνιο αντιδρά με ΚΟΗ και νερό για να σχηματίσει αλουμινικό κάλιο (kalo₂) και αέριο υδρογόνου (Η). Η ισορροπημένη αντίδραση είναι:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

Πιο συγκεκριμένα, απλοποιημένο ως:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑ ↑

Αυτό δείχνει οξειδωμένο από αλουμίνιο για να σχηματιστεί αλουμινικό κάλιο, ενώ το αέριο υδρογόνο εξελίσσεται ως πλευρικό προϊόν.

Αντίδραση καθόδου (μείωση):

Το οξυγόνο από τον αέρα μειώνεται στον αλκαλικό ηλεκτρολύτη:

O₂+2H₂O+4E- → 4OH-

Συνολική αντίδραση:

Συνδυάζοντας αντιδράσεις ανόδου και καθόδου, η συνολική αντίδραση κυττάρων μπορεί να γραφτεί ως:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH-

ή πιο συχνά απλοποιημένο για να δείξει το σχηματισμό αλουμινικού καλίου και αερίου υδρογόνου:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑ ↑

Κύριες και πλευρικές αντιδράσεις

Κύρια αντίδραση: σχηματισμός αλουμινικού καλίου (kalo₂) μέσω οξείδωσης αργιλίου σε αλκαλικό διάλυμα. Αυτή είναι η επιθυμητή ηλεκτροχημική αντίδραση υπεύθυνη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Πλευρική (παρασιτική) Αντίδραση: Η εξέλιξη του υδρογόνου από τη διάβρωση του αλουμινίου, η οποία καταναλώνει αλουμίνιο και ηλεκτρολύτη χωρίς να παράγει χρήσιμη ηλεκτρική ενέργεια, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα.

Επιπλέον, το αλουμινικό κάλιο (kalo₂) μπορεί να υδρολύσει και να ίζημα ως υδροξείδιο του αλουμινίου:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (OH) ₃ Δ.

Εδώ, το αδιάλυτο υδροξείδιο του αλουμινίου (AL (OH) ₃) κατακρημνίζεται ως υποπροϊόν, το οποίο μπορεί να επηρεάσει την αγωγιμότητα των ηλεκτρολυτών και την απόδοση της μπαταρίας.

Ο ρόλος του ιόντος καλίου (k⁺)

Τα ιόντα καλίου (k⁺) δεν συμμετέχουν άμεσα στις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αλλά χρησιμεύουν ως ιόντα εξισορρόπησης φορτίου στον ηλεκτρολύτη και σχηματίζουν αλουμινικό κάλιο (kalo₂) ως διαλυτό σύμπλεγμα. Διατηρούν την αγωγιμότητα και την ουδετερότητα των ηλεκτρολυτών, αλλά δεν καταναλώνονται ή παράγονται στη διαδικασία οξειδοαναγωγής.

Περίληψη με αλουμινικό κάλιο στην εξίσωση αντίδρασης

Ισορροπημένη αντίδραση ανόδου που περιλαμβάνει αλουμινικό κάλιο:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

ή απλοποιημένο:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑ ↑

Αυτή η εξίσωση περιλαμβάνει ρητά το αλουμινικό κάλιο (kalo₂) ως το κύριο προϊόν της οξείδωσης του αργιλίου στον ηλεκτρολύτη KOH.

Περίληψη:

Τύπος αντίδρασης	Εξίσωση αντίδρασης	Προϊόντα αντίδρασης	Παρατηρήσεις
Κύρια αντίδραση (οξείδωση αργιλίου)	2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑ ↑	Υδρογόνο (H₂)	Το Kalo₂ είναι το κύριο διαλυτό προϊόν, το H₂ είναι ένα υποπροϊόν
Μείωση του οξυγόνου	O₂+2H₂O+4E- → 4OH-	Υδροξυλικό ιόν (OH⁻）	Θετική αντίδραση ηλεκτροδίου
Υδρόλυση αλμικού καλίου	Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (OH) ₃ Δ.	Βροχόπτωση υδροξειδίου αλουμινίου (AL (OH) ₃ ₃ ₃	Υποπροϊόν, επηρεάζοντας την απόδοση της μπαταρίας

Αυτό αντικατοπτρίζει την ηλεκτροχημική διαδικασία πυρήνα σε μπαταρίες αλουμινίου-αέρα που λειτουργούν σε διάλυμα υδροξειδίου του καλίου, επισημαίνοντας το σχηματισμό αλουμινίου καλίου ως κύριο προϊόν και αέριο υδρογόνου ως πλευρικό προϊόν, με ιόντα καλίου που λειτουργούν ως φορείς ηλεκτρολυτών αλλά δεν εμπλέκονται άμεσα στην οξειδοαναγωγή

Εφαρμογές του λαμπτήρα ισχύος γεννήτριας al-air

• Η τροφοδοσία έκτακτης ανάγκης
  παρέχει αξιόπιστο φωτισμό και υποστήριξη ισχύος κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος ή καταστάσεων έκτακτης ανάγκης.

• Οι προσπάθειες ανακούφισης από καταστροφές
  κατάλληλες για ανθρωπιστική βοήθεια σε ζώνες συγκρούσεων, στρατόπεδα προσφύγων και καταστροφές, εξασφαλίζοντας βασικό φωτισμό και φόρτιση συσκευών.

• Υπαίθριες δραστηριότητες
  Φορητό φωτισμό και πηγή κινητής τηλεφωνίας για κάμπινγκ, έρευνα πεδίου, πεζοπορία και άλλα υπαίθρια σενάρια.

• Ο φωτισμός ασφαλείας της νύχτας
  παρέχει ασφαλή φωτισμό τη νύχτα, ενισχύοντας την ασφάλεια σε σκοτεινά περιβάλλοντα.

• Τηλεφωνία φόρτισης κινητής συσκευής
  , ψηφιακές κάμερες, μικρούς ανεμιστήρες και άλλες συσκευές μέσω θυρών USB και Type-C.

• Η φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας
  χρησιμοποιεί φιλικά προς το περιβάλλον ηλεκτρολύτες όπως αλμυρού νερού, χωρίς ρύπανση ή επιβλαβή απόβλητα και είναι πράσινο και βιώσιμο.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε έρευνες ή θέλετε να συμμετάσχετε σε τεχνικές συζητήσεις σχετικά με τις αρχές παραγωγής μπαταριών αλουμινίου και τις τεχνολογίες παραγωγής ή σχετικά με τη γεννήτρια Al-Air και τα προϊόντα LA-Air Generator Power Lamp και τις εφαρμογές τους, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας.

Χαιρετίζουμε τη συνεργασία και την ανταλλαγή γνώσεων για την προώθηση της ανάπτυξης και της πρακτικής χρήσης των ενεργειακών λύσεων αλουμινίου.

Εάν το θέλετε πιο επίσημο, φιλικό ή συνοπτικό, μπορώ να βοηθήσω να προσαρμόσω ανάλογα!