発電の原則とアルミニウム空気発電機の実用的なアプリケーションに関する技術的な議論と知識交換
水酸化カリウム（KOH）溶液では、アルミニウム空気バッテリー反応には、アノードでのアルミニウム酸化とカソードでの酸素還元が含まれ、主な可溶性アルミニウム含有生成物としてのアルミン酸カリウム（カロ）が産生され、水素ガスがA副産物です。
KOHソリューションの反応原理
アノード（酸化）反応：
アルミニウムはKOHと水と反応して、アルミン酸カリウム（Kalo₂）と水素ガス（H₂）を形成します。バランスの取れた反応は次のとおりです。
2AL+2KOH+6H₂O→2KALO₂+3H₂↑+4H₂O
より正確には、次のように簡素化されました
2AL+2KOH+2H₂O→2KALO₂+3H₂↑
これは、アルミニウムが酸化カリウムを形成することを示していますが、水素ガスはサイド製品として進化します。
カソード（還元）反応：
空気からの酸素は、アルカリ電解質で減少します。
o₂+2h₂o+4e - →4oh-
全体的な反応：
アノードとカソードの反応を組み合わせて、全体的な細胞反応は次のように記述できます。
4AL+4KOH+6H₂O+3O₂→4KALO₂+3H₂O+6OH-
または、アルミン酸カリウムと水素ガスの形成を示すために、より一般的に単純化されています。
2AL+2KOH+2H₂O→2KALO₂+3H₂↑
主な反応と副反応
主な反応：アルカリ溶液中のアルミニウム酸化によるアルミノ酸カリウム（kalo₂）の形成。これは、発電に関与する望ましい電気化学反応です。
側面（寄生虫）反応：有用な電気エネルギーを生成せずにアルミニウムと電解質を消費し、効率を低下させるアルミニウム腐食からの水素進化。
さらに、アルミナート（kalo₂）は、水酸化アルミニウムとして加水分解して沈殿する可能性があります。
kalo₂+2h₂o⇌koh+al（oh）₃↓
ここでは、不溶性アルミニウム水酸化アルミニウム（Al（OH）₃）が副産物として沈殿し、電解質の導電率とバッテリー性能に影響を与える可能性があります。
カリウムイオンの役割（K⁺）
カリウムイオン（K⁺）は、レドックス反応に直接関与するのではなく、電解質の電荷分散イオンとして機能し、可溶性複合体としてアルミネート（kalo₂）を形成します。電解質の導電率と中性を維持していますが、レドックスプロセスでは消費または生成されません。
反応方程式におけるアルミナ酸カリウムを含む要約
アルミン酸カリウムを含むバランスの取れたアノード反応：
2AL+2KOH+6H₂O→2KALO₂+3H₂↑+4H₂O
または簡素化：
2AL+2KOH+2H₂O→2KALO₂+3H₂↑
この方程式には、KOH電解質のアルミニウム酸化の主な生成物としてのアルミ酸カリウム（Kalo₂）が明示的に含まれています。
まとめ：
反応タイプ |
反応方程式 |
反応製品 |
備考 |
主な反応（アルミニウム酸化） |
2AL+2KOH+2H₂O→2KALO₂+3H₂↑ |
カリウムアルミナート（カロ₂）水素（H₂） |
kalo₂は主要な可溶性製品で、h₂は副産物です |
酸素還元 |
o₂+2h₂o+4e - →4oh- |
ヒドロキシルイオン（ああ |
陽性電極反応 |
カリウムアルミン加水分解 |
kalo₂+2h₂o⇌koh+al（oh）₃↓ |
水酸化アルミニウム沈殿（al（ああ）₃） |
副産物、バッテリーの性能に影響します |
これは、水酸化カリウム溶液で動作するアルミニウム電池のコア電気化学プロセスを反映しており、メイン生成物としてのアルミナ酸カリウムの形成を強調し、サイド製品として水素ガスを強調し、カリウムイオンは電解質キャリアとして作用しますが、レドックスに直接関与していません。
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