Aluminium-lucht batterij zoutwaterlampen: werkingsprincipe en voorzorgsmaatregelen voor gebruik

Werkingsprincipe

Aluminium-luchtbatterij Zoutwaterlampen genereren elektriciteit door de elektrochemische reactie tussen aluminium en zuurstof in zoutwater (de elektrolyt). Wanneer de aluminiumanode contact opneemt met de luchtkathode, ondergaat deze oxidatie, waardoor elektronen worden vrijgeeft en aluminiumionen vormt. De betrokken chemische reacties zijn als volgt:

In deze reactie reageert aluminium (Al) met zuurstof (O₂) en water (H₂o) om aluminiumhydroxide (AL (OH) ₃) te produceren, die neerslaat als een vlokkelijke vaste stof. Na verloop van tijd kunnen deze vaste deeltjes aggregeren om grotere kristallijne structuren te vormen. Onder geschikte omstandigheden kan aluminiumhydroxide verder dehydrateren om aluminiumoxide (al₂o₃) te worden, wat resulteert in een harde vaste stof vergelijkbaar met beton. Met dit kenmerk kan de resulterende vaste stof significante druk en externe krachten weerstaan.

Impact van het gebruik van alkalische elektrolyten

Als zoutwater wordt vervangen door een alkalische elektrolyt (zoals natriumhydroxide, NaOH of kaliumhydroxide, KOH), zullen de operationele principes en reactieprocessen verschillen. In alkalische omgevingen blijft de reactie tussen aluminium en zuurstof de primaire elektrochemische reactie. Vanwege de alkalische omgeving die de passiveringslaag op aluminium vermindert, wordt echter de elektrochemische activiteit verbeterd. De reacties in een alkalische elektrolyt kunnen als volgt worden weergegeven:

In dit geval reageert aluminium met hydroxide -ionen (OH⁻) en zuurstof om aluminiumhydroxide -ionen te produceren.

Waterstofevolutie fenomeen

In sterke alkalische omgevingen kan aluminium de corrosie van waterstofevolutie ondergaan, waardoor waterstofgas wordt vrijgelaten. De chemische reacties zijn als volgt:

Impact van het gebruik van alkalische elektrolyten

Als zoutwater wordt vervangen door een alkalische elektrolyt (zoals natriumhydroxide, NaOH of kaliumhydroxide, KOH), zullen de operationele principes en reactieprocessen verschillen. In alkalische omgevingen blijft de reactie tussen aluminium en zuurstof de primaire elektrochemische reactie. Vanwege de alkalische omgeving die de passiveringslaag op aluminium vermindert, wordt echter de elektrochemische activiteit verbeterd. De reacties in een alkalische elektrolyt kunnen als volgt worden weergegeven:

Deze reacties illustreren het waterstofevolutieproces in sterke alkalische omgevingen, wat kan leiden tot verminderde batterijprestaties.

Vaste vorming en verharding

In alkalische omgevingen kan de concentratie van aluminiumhydroxide -ionen hoog genoeg worden om te neerslachten en vaste deeltjes te vormen. Na verloop van tijd kunnen deze deeltjes aggregeren in grotere kristallen. De oorzaken van stolling zijn onder meer:

1. Neerslag en aggregatie:

het gegenereerde aluminiumhydroxide neerslaat in de elektrolyt en vormt geleidelijk grotere deeltjes.

2. Uit dehydratatieconversie:

onder bepaalde omstandigheden kan aluminiumhydroxide uitdrogen en omzetten in harder aluminiumoxide (al₂o₃), wat resulteert in een zeer harde vaste stof.

3. Milieu -impact:

de alkalische omgeving kan leiden tot dichtere structuren in het resulterende vaste materiaal, waardoor de hardheid wordt verbeterd.

Samenvatting

Hoewel het vervangen van zoutwater door een alkalische elektrolyt te vervangen, kan de invloed van de alkalische omgeving op de activiteit van aluminiummetaal en waterstofevolutie corrosie dus leiden tot verschillen in de uiteindelijke vaste producten en hun kenmerken. Deze veranderingen kunnen de reactieefficiëntie verbeteren, maar ook zelfcorrosieproblemen introduceren.

Gebruiksoverwegingen voor zoutwaterlampen

1. Chemische reacties:

wanneer zout water wordt toegevoegd, reageert de aluminiumplaat met zuurstof in de lucht om aluminiumhydroxide te genereren. Deze verbinding accumuleert in de loop van de tijd en vormt vaste deeltjes die uiteindelijk kunnen samenvloeien in grotere massa's.

1. Verbruik van aluminiumplaten:

als er een grote hoeveelheid zoutwater is, worden alle aluminiumplaten geconsumeerd; Als er minder zout water is, worden voornamelijk de lagere platen geconsumeerd. Dit leidt tot ongelijke dikte tussen de platen.

2. Impact van vaste deeltjes:

Naarmate chemische reacties doorgaan, zal de accumulatie van interne aluminiumhydroxide en vorming van vaste deeltjes de druk op de aluminiumplaten verhogen.

3. Stroombaarheidscontrole:

het wordt aanbevolen om de stroombaarheid van gegenereerde aluminiumhydroxide dagelijks te controleren. Als de stroombaarheid aanzienlijk afneemt, vervangt u dit door vers zoutwater; Anders kunnen geharde deeltjes moeilijk te reinigen worden.

5. Behandeling na gebruik:

indien niet binnen drie uur gebruikt, lot u onmiddellijk en spoel u de Het interieur van Saltwater Lamp , drogen het vervolgens in een geventileerd gebied terwijl het op een koele, droge plaats wordt bewaard.

6. Passiveringsfenomeen:

na meervoudig gebruik mag het resterende zoutwater niet volledig worden afgespoeld, wat leidt tot passivering op het oppervlak van de aluminiumplaten. Wanneer nieuw zout water wordt toegevoegd, schakelt u eerst de lamp aan om deze te ontladen; Dit zal de passiveringslaag op de platen verstoren en de normale werking herstellen.

7. Levensleven en milieuvriendelijke functies:

Zoutwaterlampen hebben een levensduur van minimaal 120 uur en kunnen tot 20 jaar worden opgeslagen zonder extra onderhoud tijdens de opslag te vereisen. Als een nieuw type milieuvriendelijk product zijn ze geschikt voor gebruik als noodverlichting, leergereedschap of elektronische apparaten in verschillende omgevingen, zoals huizen, hotels, brandbestrijdingsscenario's, visreizen, wandelavonturen, camping -excursies, enz. Opladen, enz. Bestellingen zijn welkom!