А
Егер тұзды сулар сілтілі электролитпен алмастырылса, электр қуатын өндіру қағидаты және алюминий-ауамен аккумулятордың реакция процесі ерекшеленеді. Төменде егжей-тегжейлі талдау:
Алюминий-ауаның батареясы алюминийді элде мен оттегі сияқты электр энергиясын эфирден, калий гидроксидіндегі катод сияқты, қызыл түсті электролит ерітіндісі арқылы шығарады.
Егжей-тегжейлі реакция процесі:
1 Калий гидроксидінің болуына байланысты, өндірілген алюминий, ең алдымен, ерітіндіде (al (OH) ₄] ⁻) Tetrahydroxoalumine иондар түрінде болады.
Al + 4Oh⁻ → [[oh) ₄] ⁻ + 3E-
2 Бұл процесс, әдетте, активтендірілген көміртекті немесе басқа қымбат емес металл емес катализаторлар сияқты белсендіру энергиясын төмендету үшін катализаторды қажет етеді.
O₂ + 2h₂o + 4e⁻ → 4oh⁻
3. Электролит (KOH Solution): калий гидроксиді ерітіндісі гидроксид иондарының жоғары концентрациясын ұсынады, алюминийдің тотығуын және оттегінің азаюына ықпал етеді. Сонымен бірге, ол иондық өткізгіш ретінде әрекет етеді, батареяда зарядтық балансты сақтайды.
4. Жалпы реакция: анодты және катодты реакцияларды біріктіру жалпы реакция теңдеуіне әкеледі. Атомдардың зарядтарын және санын теңестіру үшін, ол әдетте 4 алюминий атомдарына негізделеді:
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K [AL (OH) ₄]
Немесе иондық формада жазылған:
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4 [Al (OH) ₄] ⁻
5 Кейбір жағдайларда, егер шешім овернатурацияланған болса, алюминий гидроксиді (алюминий (oh) ₃) тұнба болуы мүмкін.
Облыстық
нотада:
Қиындық фильмі: сілтілі емес немесе әлсіз сілтілі ортада оксид қабаты реакцияға кедергі келтіретін алюминий бетінен оңай пайда болады. Алайда, жоғары концентрацияланған KOH шешімдерінде бұл оксид пленкасы еріген, алюминий тотығайлауды жалғастыруды қамтамасыз ету.
эволюция реакциясы Сутегі
2AL + 6H₂O + 2OH⁻ → 2 [Al (OH) ₄] ⁻ + 3H₂
Сутегі эволюциясы реакциясын басу үшін, кейбір легирленген элементтер немесе ингибиторлар әдетте қосылады.
Тәжірибелік қосымшалар: алюминий-ауа батареялары жоғары теориялық энергияның тығыздығы өте жоғары, бірақ практикалық қосымшаларға электролит, температура және ағымдағы тығыздықтағы әртүрлі факторлар әсер етеді.
Қысқаша мазмұны:
Батарея электр энергиясын алюминийдің тотығуы және оттегінің төмендеуі арқылы өндіреді, ең алдымен калий тетрахидросоэраминативті
k (oh) ₄] электролитте еріген.
Электролитті ұнтағы калий гидроксидінің кох) Шешімі, реакция қағидаты келесідей:
Адымдау |
Теңдеу |
Ұғындыру |
|
Анод (негізгі) |
Al + 4Oh⁻ → [→ [oh) ₄] ⁻ + 3E⁻ |
Алюминий тотығу |
|
Катод (негізгі) |
O₂ + 2h₂o + 4e⁻ → 4oh⁻ |
Оттегінің төмендеуі |
|
Al3⁺Precipation |
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4 [Al (OH) ₄] ⁻ |
Al3⁺Precipation |
|
Жалпы реакция |
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K [AL (OH) ₄]
немесе
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4KALO₂ ⋅XH2O
|
Негізгі реакцияның соңғы өнімдері - суда еритін 4K [Al (OH) ₄] немесе kalo₂ |
|
Анодтың бүйірлік реакциясы |
2AL + 6H₂O → 2AL (OH) ₃↓ + 3H₂↑ |
Сутегі эволюциясы |
|
10. Сақтау, тазалау және судың нұсқасы және техникалық қызмет көрсету
2 сағаттан артық пайдалану
Егер сіз шамды 2 сағаттан артық пайдаланбасаңыз, электрохимиялық реакцияны толығымен тоқтату үшін электролит немесе тұзды суларды төгіп тастаңыз, бұл қажетсіз қуат жоғалтудың алдын алуға көмектеседі.
Күнделікті ағынды тексеру
Шам ішіндегі алюминий гидроксиді мониторды бақылаңыз, LF үздіксіз ағып, ескі ерітіндіні төгіп тастаңыз және оны таза электролитпен немесе тұзды сумен алмастырыңыз, ол ұзақ уақытқа ауыстырыңыз, бөлшектер қатайып, тазалануы мүмкін.
Ұзақ мерзімді сақтау
Шамды сақтамас бұрын, электролит ерітіндісін немесе тұзды суларды босатыңыз, батарея бөлімін және электрод плулаларын тазалаңыз және оларды құрғатыңыз. Бұл зақымданудың алдын алады және сіздің шамыңызды болашақта пайдалану үшін жақсы жағдайда сақтайды.
⚠ Ескерту:
Электролитке арналған сұйықтықты үнемі тексеріп отыру ⚠
Пайдалану
Алюминий-ауа генераторы 8 сағаттан артық: егер сіз генераторды 8 сағаттан артық пайдалану қажет болса, онда екі нұсқа бар. Біріншіден, сіз 8 сағаттық белгіні жақындағанда, камералардағы сұйықтықты тексеріп, оның әлі де электрод табақшаларын толығымен суға қалдыру үшін тексеріңіз. Егер су деңгейі төмендеген болса, қажет болған жағдайда аз мөлшерде су қосыңыз. Егер су қол жетімді болмаса және генераторды пайдалануыңыз керек, ыстықты таратуға көмектесу үшін жоғарғы ағынды қақпақты ашыңыз. Бұл қызып кетудің алдын алады және тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді.
Тұзды сумен сұхбаттасуды үнемі тексеріп отырыңыз ⚠
Тұзды сулардың саусақтығын жалғанған құрылғының қуат тұтынуына байланысты 4-6 сағат сайын тексеру керек.
❌ Егер сұйықтық қалың немесе аз сұйықтық болса, ол нәтижеге әсер етуі мүмкін.
✅ Оңтайлы жұмысты қамтамасыз ету үшін оны тазалаңыз және оны қажет болса, оны жаңа тұзды сумен ауыстырыңыз.
Жалғасы 3-бөлім