Princípios de reação eletroquímica e principais produtos da lâmpada de energia do gerador de ar em eletrólito alcalino

Discussão técnica e troca de conhecimento sobre os princípios de geração de energia e aplicações práticas de geradores de alumínio-ar

Em solução de hidróxido de potássio (KOH), as reações da bateria de ar alumínio envolvem a oxidação de alumínio no ânodo e redução de oxigênio no cátodo, produzindo aluminato de potássio (Kalo₂) como o principal produto que contém alumínio solúvel, juntamente com gás hidrogênio como um produto lateral.

Princípio da reação na solução KOH

Reação do ânodo (oxidação):

O alumínio reage com KOH e água para formar aluminato de potássio (Kalo₂) e gás hidrogênio (H₂). A reação equilibrada é:

2al+2koh+6h₂o → 2kalo₂+3h₂ ↑+4h₂o

Mais precisamente, simplificado como:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Isso mostra o alumínio oxidado para formar aluminato de potássio, enquanto o gás de hidrogênio evolui como um produto lateral.

Reação de cátodo (redução):

O oxigênio do ar é reduzido no eletrólito alcalino:

O₂+2H₂O+4E− → 4OH−

Reação geral:

Combinando reações de ânodo e cátodo, a reação geral da célula pode ser escrita como:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH−

ou mais comumente simplificado para mostrar a formação de aluminato de potássio e gás de hidrogênio:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Reações principais e colaterais

Reação principal: Formação de aluminato de potássio (Kalo₂) através da oxidação de alumínio na solução alcalina. Esta é a reação eletroquímica desejada responsável pela geração de eletricidade.

Reação lateral (parasitária): Evolução de hidrogênio da corrosão do alumínio, que consome alumínio e eletrólito sem produzir energia elétrica útil, reduzindo a eficiência.

Além disso, o aluminato de potássio (Kalo₂) pode hidrolisar e precipitar como hidróxido de alumínio:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (oh) ₃ ↓

Aqui, o hidróxido de alumínio insolúvel (AL (OH) ₃) precipita como um subproduto, que pode afetar a condutividade eletrolítica e o desempenho da bateria.

Papel do íon potássio (K⁺)

Os íons potássio (k⁺) não participam diretamente das reações redox, mas servem como íons de balanceamento de carga no eletrólito e formam aluminato de potássio (Kalo₂) como um complexo solúvel. Eles mantêm condutividade e neutralidade eletrolíticas, mas não são consumidas ou produzidas no processo redox.

Resumo com aluminato de potássio na equação da reação

Reação do ânodo equilibrado, incluindo aluminato de potássio:

2al+2koh+6h₂o → 2kalo₂+3h₂ ↑+4h₂o

ou simplificado:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Esta equação inclui explicitamente aluminato de potássio (Kalo₂) como o principal produto da oxidação de alumínio no eletrólito KOH.

Resumo:

Isso reflete o processo eletroquímico do núcleo em baterias de ar de alumínio que operam em solução de hidróxido de potássio, destacando a formação de aluminato de potássio como produto principal e gás hidrogênio como produto lateral, com íons de potássio atuando como transportadores de eletrólitos, mas não diretamente envolvidos em redox

Aplicações da lâmpada de energia do gerador de ar-ar

• A fonte de alimentação de emergência
  fornece iluminação confiável e suporte de energia durante interrupções de energia ou situações de emergência.

• Esforços de ajuda de desastres
  adequados para ajuda humanitária em zonas de conflito, campos de refugiados e locais de desastre, garantindo iluminação básica e carregamento de dispositivos.

• Atividades ao ar livre
  iluminação portátil e fonte de energia móvel para camping, pesquisa de campo, caminhada e outros cenários ao ar livre.

• A iluminação noturna de segurança
  fornece iluminação segura à noite, aumentando a segurança em ambientes escuros.

• Os dispositivos móveis
  cobrem telefones, câmeras digitais, fãs pequenos e outros dispositivos via portas USB e Tipo C.

• A fonte de energia ambientalmente amigável
  usa eletrólitos ecológicos, como água salgada, não produzindo poluição ou resíduos prejudiciais, e é verde e sustentável.

Se você tiver alguma pergunta ou quiser se envolver em discussões técnicas sobre os princípios de geração de bateria e tecnologias de fabricação de alumínio-ar, ou sobre o gerador AL-Air e os produtos da Lâmpada de Lâmpadas de Power Gerador AL-Air e suas aplicações, não hesite em entrar em contato conosco.

Congratulamo-nos com a colaboração e a troca de conhecimento para avançar no desenvolvimento e no uso prático de soluções de energia de alumínio-ar.

Se você quiser mais formal, amigável ou conciso, posso ajudar a ajustar de acordo!