Elektrochemische reactieprincipes en hoofdproducten van Al-Air Generator Power Lamp in alkalische elektrolyt

Technische discussie en kennisuitwisseling over de principes van stroomopwekking en praktische toepassingen van aluminium-luchtgeneratoren

In kaliumhydroxide (KOH) -oplossing omvatten de aluminium-luchtbatterijreacties aluminiumoxidatie bij de anode en zuurstofreductie bij de kathode, waardoor kaliumaluminaat (kalo₂) wordt geproduceerd als het belangrijkste oplosbare aluminium-bevattend product, samen met waterstofgas als bijproduct.

Reactieprincipe in KOH -oplossing

Anode (oxidatie) reactie:

Aluminium reageert met KOH en water om kaliumaluminaat (kalo₂) en waterstofgas (H₂) te vormen. De evenwichtige reactie is:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

Meer precies, vereenvoudigd als:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Dit toont aluminium geoxideerd om kaliumaluminaat te vormen, terwijl waterstofgas evolueert als een bijproduct.

Kathode (reductie) reactie:

Zuurstof uit lucht wordt verminderd in de alkalische elektrolyt:

O₂+2h₂o+4e− → 4OH−

Algemene reactie:

Door anode- en kathodereacties te combineren, kan de algehele celreactie worden geschreven als:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH−

of vaker vereenvoudigd om de vorming van kaliumaluminaat en waterstofgas te tonen:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Hoofd- en zijreacties

Hoofdreactie: Vorming van kaliumaluminaat (kalo₂) door aluminiumoxidatie in alkalische oplossing. Dit is de gewenste elektrochemische reactie die verantwoordelijk is voor het genereren van elektriciteit.

Zijdige (parasitaire) reactie: waterstofevolutie van aluminiumcorrosie, die aluminium en elektrolyt verbruikt zonder bruikbare elektrische energie te produceren, waardoor de efficiëntie wordt verminderd.

Bovendien kan kaliumaluminaat (kalo₂) hydrolyseren en neerslaan als aluminiumhydroxide:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (oh) ₃ ↓

Hier neersolde aluminiumhydroxide (AL (OH) ₃) neer als een bijproduct, dat de geleidbaarheid van de elektrolyt en de batterijprestaties kan beïnvloeden.

Rol van kaliumion (k⁺)

Kaliumionen (k⁺) nemen niet direct deel aan de redoxreacties, maar dienen als ladings-balancerende ionen in de elektrolyt en vormen kaliumaluminaat (kalo₂) als een oplosbaar complex. Ze behouden elektrolytgeleidbaarheid en neutraliteit, maar worden niet geconsumeerd of geproduceerd in het redox -proces.

Samenvatting met kaliumaluminaat in reactievergelijking

Evenwichtige anodreactie inclusief kaliumaluminaat:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

of vereenvoudigd:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Deze vergelijking omvat expliciet kaliumaluminaat (kalo₂) als het belangrijkste product van de aluminiumoxidatie in kohelektrolyt.

Samenvatting:

Dit weerspiegelt het kernelektrochemische proces in aluminium-luchtbatterijen die in kaliumhydroxide-oplossing werken, wat de vorming van kaliumaluminaat benadrukt als het belangrijkste product en waterstofgas als bijproduct, met kaliumionen die werken als elektrolytdragers maar niet direct betrokken bij redox

Toepassingen van Al-Air Generator Power Lamp

• Nood voeding
  biedt betrouwbare verlichting en stroomondersteuning tijdens stroomuitval of noodsituaties.

• Rampenbestrijdingsinspanningen
  die geschikt zijn voor humanitaire hulp in conflictzones, vluchtelingenkampen en ramplocaties, waardoor fundamentele verlichting en apparaatlasten worden gewaarborgd.

• Buitenactiviteiten
  draagbare verlichting en mobiele stroombron voor kamperen, veldonderzoek, wandelen en andere buitenscenario's.

• Nachtelijke beveiligingsverlichting
  biedt 's nachts veilige verlichting, waardoor de beveiliging in donkere omgevingen wordt verbeterd.

• Mobiele apparaten oplaadkosten
  telefoons, digitale camera's, kleine fans en andere apparaten via USB- en Type-C-poorten.

• Milieuvriendelijke stroombron
  maakt gebruik van milieuvriendelijke elektrolyten zoals zoutwater, het produceren van geen vervuiling of schadelijk afval, en is groen en duurzaam.

Als u vragen heeft of technische discussies wilt doen met betrekking tot de aluminium-luchtbatterijgeneratieprincipes en productietechnologieën, of over de Al-Air Generator en Al-Air Generator Power Lamp-producten en hun toepassingen, neem dan gerust contact met ons op.

We verwelkomen samenwerking en kennisuitwisseling om de ontwikkeling en praktisch gebruik van aluminium-lucht energieoplossingen te bevorderen.

Als je het formeeler, vriendelijker of beknopt wilt, kan ik helpen om me dienovereenkomstig aan te passen!