Principiile de reacție electrochimică și principalele produse ale lămpii de alimentare al-Air Generator în electrolit alcalin

Discuții tehnice și schimb de cunoștințe cu privire la principiile generarii de energie și aplicațiile practice ale generatoarelor de aer din aluminiu

În soluția de hidroxid de potasiu (KOH), reacțiile bateriei din aluminiu-aer implică oxidarea aluminiului la anodul și reducerea oxigenului la catod, producând aluminat de potasiu (Kalo₂) ca principalul produs care conține aluminiu solubil, împreună cu gaz hidrogen ca produs lateral.

Principiul reacției în soluția KOH

Reacție anod (oxidare):

Aluminiul reacționează cu KOH și apă pentru a forma aluminat de potasiu (Kalo₂) și hidrogen gaze (H₂). Reacția echilibrată este:

2Al+2KOH+6H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂O

Mai precis, simplificat ca:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Acest lucru arată aluminiu oxidat pentru a forma aluminat de potasiu, în timp ce gazul de hidrogen evoluează ca produs lateral.

Reacție catod (reducere):

Oxigenul din aer este redus în electrolitul alcalin:

O₂+2H₂O+4E - → 4OH -

Reacție generală:

Combinând reacțiile de anod și catod, reacția generală a celulelor poate fi scrisă ca:

4Al+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH -

sau mai frecvent simplificat pentru a arăta formarea de aluminat de potasiu și gaze de hidrogen:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Reacții principale și laterale

Reacția principală: formarea de aluminat de potasiu (Kalo₂) prin oxidarea aluminiului în soluția alcalină. Aceasta este reacția electrochimică dorită responsabilă de generarea de energie electrică.

Reacție laterală (parazită): evoluția hidrogenului din coroziunea aluminiului, care consumă aluminiu și electrolit fără a produce energie electrică utilă, reducând eficiența.

În plus, aluminatul de potasiu (Kalo₂) poate hidroliza și precipita ca hidroxid de aluminiu:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+Al (OH) ₃ ↓

Aici, hidroxidul insolubil din aluminiu (AL (OH) ₃) precipită ca un produs secundar, care poate afecta conductivitatea electrolitului și performanța bateriei.

Rolul ionului de potasiu (K⁺)

Ionii de potasiu (K⁺) nu participă direct la reacțiile redox, ci servesc ca ioni de echilibrare a sarcinilor în electrolit și formează aluminat de potasiu (kalo₂) ca complex solubil. Ei mențin conductivitatea și neutralitatea electrolitică, dar nu sunt consumate sau produse în procesul redox.

Rezumat cu aluminat de potasiu în ecuația de reacție

Reacție echilibrată de anod, inclusiv aluminat de potasiu:

2Al+2KOH+6H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂O

sau simplificat:

2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Această ecuație include în mod explicit aluminatul de potasiu (Kalo₂) ca produs principal al oxidării de aluminiu în electrolitul KOH.

Rezumat:

Tip de reacție	Ecuația de reacție	Produse de reacție	Observații
Reacția principală (oxidarea aluminiului)	2Al+2KOH+2H₂O → 2Kalo₂+3H₂ ↑	Aluminat de potasiu （Kalo₂） Hidrogen （H₂）	Kalo₂ este principalul produs solubil, H₂ este un produs secundar
Reducerea oxigenului	O₂+2H₂O+4E - → 4OH -	Ion hidroxil （oh⁻）	Reacție pozitivă a electrodului
Hidroliză de aluminat de potasiu	Kalo₂+2h₂o⇌koh+Al (OH) ₃ ↓	Precipitații cu hidroxid de aluminiu （Al (OH) ₃）	Produs secundar, afectând performanța bateriei

Acest lucru reflectă procesul electrochimic de bază în bateriile cu aer din aluminiu care funcționează în soluție de hidroxid de potasiu, subliniind formarea de aluminat de potasiu ca produs principal și gaz de hidrogen ca produs lateral, cu ioni de potasiu care acționează ca transportatori de electroliți, dar nu sunt implicați direct în redox

Aplicații ale lămpii de putere Al-Air Generator

• Sursa de alimentare de urgență
  asigură iluminare fiabilă și asistență electrică în timpul întreruperilor de energie sau a situațiilor de urgență.

• Eforturile de salvare a dezastrelor
  adecvate pentru ajutor umanitar în zonele de conflict, lagărele de refugiați și site -urile de dezastre, asigurând iluminarea de bază și încărcarea dispozitivelor.

• Activități în aer liber,
  iluminare portabilă și sursă de alimentare mobilă pentru camping, cercetare pe teren, drumeții și alte scenarii în aer liber.

• Iluminatul de securitate pe timp de noapte
  oferă o iluminare sigură noaptea, îmbunătățind securitatea în medii întunecate.

• Încărcarea dispozitivului mobil
  încărcă telefoane, camere digitale, ventilatoare mici și alte dispozitive prin porturi USB și Type-C.

• Sursa de alimentare ecologică
  folosește electroliți ecologici, cum ar fi apa sărată, care nu produc poluare sau deșeuri dăunătoare și este verde și durabil.

Dacă aveți întrebări sau doriți să vă implicați în discuții tehnice cu privire la principiile de generare a bateriei din aluminiu și tehnologiile de fabricație sau despre produsele Al-Air Generator și Al-Air Generator Power Lamp și aplicațiile lor, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați.

Salutăm colaborarea și schimbul de cunoștințe pentru a promova dezvoltarea și utilizarea practică a soluțiilor energetice din aluminiu-aer.

Dacă doriți mai formal, mai prietenos sau mai concis, vă pot ajuta să ajustați în consecință!