עקרונות תגובה אלקטרוכימית ומוצרים עיקריים של מנורת כוח גנרטור אל-אוויר באלקטרוליט אלקליין

דיון טכני וחילופי ידע על עקרונות ייצור הכוח ויישומים מעשיים של גנרטורים באוויר אלומיניום

בתמיסת אשלגן הידרוקסיד (KOH), תגובות הסוללה של אלומיניום-אוויר כוללות חמצון אלומיניום באנודה והפחתת החמצן בקתודה, ומייצרת אלומיינט אשלגן (KALO₂) כמוצר הראשי המסיס מאלומיניום, יחד עם גז מימן כמוצר צדדי.

עקרון התגובה בפתרון KOH

תגובת אנודה (חמצון):

אלומיניום מגיב עם KOH ומים ליצירת אלומינט אשלגן (KALO₂) וגז מימן (H₂). התגובה המאוזנת היא:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

ליתר דיוק, מפושט כ:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

זה מראה על אלומיניום מחומצן ליצירת אלומינט אשלגן, ואילו גז מימן מתפתח כתוצר צדדי.

תגובת קתודה (הפחתה):

חמצן מהאוויר מצטמצם באלקטרוליט האלקליני:

O₂+2H₂O+4E− → 4OH−

התגובה הכללית:

שילוב של תגובות אנודה וקתודה, ניתן לכתוב את תגובת התא הכוללת כ:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH−

או נפוץ יותר כדי להראות היווצרות של אלומיינט אשלגן וגז מימן:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

תגובות עיקריות וצוותיות

תגובה עיקרית: היווצרות אלומיינט אשלגן (קלוי) דרך חמצון אלומיניום בתמיסה אלקליין. זוהי התגובה האלקטרוכימית הרצויה האחראית לייצור חשמל.

תגובה צדדית (טפילית): התפתחות מימן מקורוזיה של אלומיניום, הצורכת אלומיניום ואלקטרוליט מבלי לייצר אנרגיה חשמלית שימושית, ומפחיתה את היעילות.

נוסף

KALO₂+2H₂O⇌KOH+AL (OH) ₃ ↓

כאן, אלומיניום הידרוקסיד בלתי מסיס (AL (OH) ₃) משקע כתוצר לוואי, שיכול להשפיע על מוליכות האלקטרוליטים ועל ביצועי הסוללה.

תפקיד יון אשלגן (k⁺)

יוני אשלגן (k⁺) אינם משתתפים ישירות בתגובות redox אלא משמשים כיוני איזון מטענים באלקטרוליט ויוצרים אלומיניט אשלגן (Kalo₂) כמתחם מסיס. הם שומרים על מוליכות אלקטרוליטים וניטרליות אך אינם נצרכים או מיוצרים בתהליך הרדוקס.

סיכום עם אשלגן אלומיין במשוואת התגובה

תגובת אנודה מאוזנת הכוללת אלומינט אשלגן:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

או מפושט:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

משוואה זו כוללת במפורש אלומינט אשלגן (Kalo₂) כתוצר העיקרי של חמצון האלומיניום באלקטרוליט KOH.

תַקצִיר:

סוג תגובה	משוואת תגובה	מוצרי תגובה	הערות
תגובה עיקרית (חמצון אלומיניום)	2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑	אלומינט אשלגן （Kalo₂ antrange （מימן.	Kalo₂ הוא המוצר המסיס העיקרי, H₂ הוא תוצר לוואי
הפחתת חמצן	O₂+2H₂O+4E− → 4OH−	הידרוקסיל יון （OH⁻）	תגובת אלקטרודה חיובית
הידרוליזה של אשלגן אלומינט	KALO₂+2H₂O⇌KOH+AL (OH) ₃ ↓	משקעים אלומיניום הידרוקסיד	תוצר לוואי, המשפיע על ביצועי הסוללה

זה משקף את התהליך האלקטרו-כימי הליבה בסוללות אוויר אלומיניום הפועלות בתמיסת אשלגן הידרוקסיד, ומדגישות את היווצרות האשלגן כאלומינציה כמוצר העיקרי וגז מימן כתוצר הצדדי, כאשר יוני אשלגן פועלים כנושאי אלקטרוליטים אך לא היו מעורבים ישירות ברדוקס

יישומים של מנורת כוח גנרטור AL-AAR

• ספק כוח חירום
  מספק תאורה אמינה ותמיכה בחשמל במהלך הפסקות חשמל או מצבי חירום.

• מאמצי הקלה באסון
  המתאימים לסיוע הומניטרי באזורי סכסוך, מחנות פליטים ואתרי אסון, ומבטיחים תאורה בסיסית וטעינה של מכשירים.

• פעילויות חיצוניות
  תאורה ניידת ומקור כוח נייד לקמפינג, מחקר שדה, טיולים ותרחישים חיצוניים אחרים.

• תאורת אבטחה לילית
  מספקת תאורה בטוחה בלילה, משפרת את האבטחה בסביבות חשוכות.

• טעינה לטעינה של מכשירים ניידים
  טעינה טלפונים, מצלמות דיגיטליות, מאווררים קטנים ומכשירים אחרים באמצעות יציאות USB ו- Type-C.

• מקור כוח ידידותי לסביבה
  משתמש באלקטרוליטים ידידותיים לסביבה כמו מי מלח, ללא זיהום או פסולת מזיקה, והוא ירוק ובר קיימא.

אם יש לך פניות או שאתה רוצה לעסוק בדיונים טכניים בנוגע לעקרונות ייצור הסוללות של אלומיניום-אוויר וטכנולוגיות ייצור, או על מחולל AL-Air ומוצרי מנורת כוח AL-Air ויישומים שלהם, אנא אל תהסס לפנות אלינו.

אנו מברכים על שיתוף פעולה וחילופי ידע לקידום פיתוח ושימוש מעשי בפתרונות אנרגיה באוויר אלומיניום.

אם אתה רוצה את זה יותר רשמי, ידידותי או תמציתי, אני יכול לעזור להסתגל בהתאם!