اصول واکنش الکتروشیمیایی و محصولات اصلی لامپ برق ژنراتور Al-Air در الکترولیت قلیایی

بحث فنی و تبادل دانش در مورد اصول تولید برق و کاربردهای عملی ژنراتورهای آلومینیومی

در محلول هیدروکسید پتاسیم (KOH) ، واکنشهای باتری آلومینیوم شامل اکسیداسیون آلومینیوم در آند و اکسیژن در کاتد ، تولید آلومینات پتاسیم (Kalo₂) به عنوان محصول اصلی حاوی آلومینیوم محلول ، همراه با گاز هیدروژن به عنوان یک محصول جانبی است.

اصل واکنش در محلول KOH

واکنش آند (اکسیداسیون):

آلومینیوم با KOH و آب واکنش نشان می دهد تا آلومینات پتاسیم (Kalo₂) و گاز هیدروژن (H₂) تشکیل شود. واکنش متعادل:

2AL+2KOH+6H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂O

به طور دقیق تر ، ساده تر به:

2AL+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂

این نشان می دهد که آلومینیوم اکسیده شده برای تشکیل آلومینات پتاسیم ، در حالی که گاز هیدروژن به عنوان یک محصول جانبی تکامل می یابد.

واکنش کاتد (کاهش):

اکسیژن حاصل از هوا در الکترولیت قلیایی کاهش می یابد:

O₂+2H₂O+4E− → 4OH−

واکنش کلی:

با ترکیب واکنش های آند و کاتد ، واکنش کلی سلول را می توان به صورت:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH−

یا معمولاً ساده تر برای نشان دادن تشکیل آلومینات پتاسیم و گاز هیدروژن:

2AL+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂

واکنشهای اصلی و جانبی

واکنش اصلی: تشکیل آلومینات پتاسیم (Kalo₂) از طریق اکسیداسیون آلومینیوم در محلول قلیایی. این واکنش الکتروشیمیایی مورد نظر برای تولید برق است.

واکنش جانبی (انگلی): تکامل هیدروژن از خوردگی آلومینیوم ، که آلومینیوم و الکترولیت را بدون تولید انرژی الکتریکی مفید مصرف می کند و باعث کاهش کارایی می شود.

علاوه بر این ، آلومینات پتاسیم (Kalo₂) می تواند به عنوان هیدروکسید آلومینیوم هیدرولیز و رسوب کند:

kalo₂+2h₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓ ↓

در اینجا ، هیدروکسید آلومینیوم نامحلول (AL (OH) ₃) به عنوان یک محصول جانبی رسوب می کند ، که می تواند بر هدایت الکترولیت و عملکرد باتری تأثیر بگذارد.

نقش یون پتاسیم (K⁺)

یونهای پتاسیم (K⁺) به طور مستقیم در واکنشهای ردوکس شرکت نمی کنند بلکه به عنوان یون های متعادل کننده بار در الکترولیت عمل می کنند و آلومینات پتاسیم (کالو) را به عنوان یک مجموعه محلول تشکیل می دهند. آنها هدایت الکترولیت و بی طرفی را حفظ می کنند اما در فرآیند ردوکس مصرف یا تولید نمی شوند.

خلاصه با آلومینات پتاسیم در معادله واکنش

واکنش آند متعادل از جمله آلومینات پتاسیم:

2AL+2KOH+6H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂O

یا ساده شده:

2AL+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂

این معادله صریحاً شامل آلومینات پتاسیم (Kalo₂) به عنوان محصول اصلی اکسیداسیون آلومینیوم در الکترولیت KOH است.

خلاصه

این نشان دهنده فرآیند الکتروشیمیایی هسته در باتری های هوا آلومینیومی است که در محلول هیدروکسید پتاسیم کار می کنند ، و تشکیل آلومینات پتاسیم را به عنوان محصول اصلی و گاز هیدروژن به عنوان محصول جانبی برجسته می کنند ، با یون های پتاسیم به عنوان حامل الکترولیت عمل می کنند اما مستقیماً در ردوکس شرکت نمی کنند.

برنامه های کاربردی لامپ برق ژنراتور AL-AIR

• منبع تغذیه اضطراری
  در هنگام قطع برق یا شرایط اضطراری ، روشنایی قابل اعتماد و پشتیبانی از قدرت را فراهم می کند.

• تلاش های امدادرسانی در مورد بلایای
  مناسب برای کمک های بشردوستانه در مناطق درگیری ، اردوگاه های پناهندگان و سایت های فاجعه ، اطمینان از روشنایی اساسی و شارژ دستگاه.

• فعالیتهای در فضای باز
  روشنایی قابل حمل و منبع تغذیه موبایل برای کمپینگ ، تحقیقات میدانی ، پیاده روی و سایر سناریوهای در فضای باز.

• نورپردازی امنیتی در شب ،
  روشنایی ایمن را در شب فراهم می کند و باعث افزایش امنیت در محیط های تاریک می شود.

• شارژ دستگاه تلفن همراه
  تلفن ها ، دوربین های دیجیتال ، فن های کوچک و سایر دستگاه ها را از طریق درگاه های USB و Type-C شارژ می کند.

• منبع تغذیه سازگار با محیط زیست
  از الکترولیتهای سازگار با محیط زیست مانند آب شور ، تولید آلودگی یا زباله های مضر استفاده می کند و سبز و پایدار است.

اگر سؤالی دارید یا می خواهید در مورد اصول تولید باتری آلومینیوم و فن آوری های تولیدی یا فن آوری های تولیدی یا محصولات لامپ برق ژنراتور AL-AIR و برنامه های کاربردی آنها ، به بحث های فنی بپردازید ، لطفاً با ما تماس بگیرید.

ما از همکاری و تبادل دانش برای پیشبرد توسعه و استفاده عملی از راه حل های انرژی آلومینیومی و هوا استقبال می کنیم.

اگر آن را رسمی تر ، دوستانه یا مختصر تر می خواهید ، می توانم به تنظیم بر این اساس کمک کنم!