Принципы электрохимической реакции и основные продукты электроэнергии Al-Air Generator в щелочном электролите

Технические обсуждения и обмен знаниями о принципах генерации электроэнергии и практических применениях алюминиевых генераторов воздуха

В растворе гидроксида калия (KOH) реакции аккумулятора алюминиевого воздуха включают в себя окисление алюминия при аноде и восстановление кислорода в катоде, создавая алюминат калия (Kalo₂) в качестве основного растворимого алюминия, содержащего продукт, наряду с гидрогеновым газом в качестве бокового продукта.

Принцип реакции в растворе KOH

Анод (окисление) реакция:

Алюминий реагирует с KOH и водой с образованием алюмината калия (Kalo₂) и газообразного водорода (H₂). Сбалансированная реакция:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

Точнее, упрощено как:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Это показывает алюминиевый окислен с образованием алюмината калия, в то время как газ водорода развивается в качестве бокового продукта.

Катодная (восстановление) реакция:

Кислород от воздуха уменьшается в щелочном электролите:

O₂+2H₂O+4E- → 4OH-

Общая реакция:

Объединяя реакции анодов и катод, общая клеточная реакция может быть записана как:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4KALO₂+3H₂O+6OH-

или более часто упрощается, чтобы показать образование алюминатного калия и газа водорода:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Основные и боковые реакции

Основная реакция: образование алюмината калия (Kalo₂) посредством окисления алюминия в щелочном растворе. Это желаемая электрохимическая реакция, ответственная за выработку электроэнергии.

Боковая (паразитная) реакция: эволюция водорода из коррозии алюминия, которая потребляет алюминиевый и электролит, не производя полезную электрическую энергию, снижая эффективность.

Кроме того, алюминат калия (Kalo₂) может гидролизовать и осаждать в виде гидроксида алюминия:

Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓

Здесь нерастворимый алюминиевый гидроксид (Al (OH) ₃) осаждается как побочный продукт, который может влиять на электролитную проводимость и производительность батареи.

Роль иона калия (K⁺)

Ионы калия (K⁺) напрямую не участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, но служат ионов балансировки заряда в электролите и образуют алюминат калия (Kalo₂) в качестве растворимого комплекса. Они поддерживают проводимость электролита и нейтралитет, но не потребляются и не производятся в окислительно -восстановительном процессе.

Резюме с алюминатом калия в уравнении реакции

Сбалансированная реакция анода, включая алюминацию калия:

2AL+2KOH+6H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑+4H₂O

или упрощено:

2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑

Это уравнение явно включает в себя алюминат калия (Kalo₂) в качестве основного продукта окисления алюминия в электролите KOH.

Краткое содержание:

Тип реакции	Уравнение реакции	Продукты реакции	Замечания
Основная реакция (окисление алюминия)	2AL+2KOH+2H₂O → 2KALO₂+3H₂ ↑	Алюминат для калия (калог) водород (h₂)	Kalo₂ является основным растворимым продуктом, H₂ является побочным продуктом
Сокращение кислорода	O₂+2H₂O+4E- → 4OH-	Гидроксиловый ион (OH⁻)	Положительная реакция электрода
Гидролиз алюминации калия	Kalo₂+2h₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓	Осаждение гидроксида алюминия (Al (OH) ₃)	Побочный продукт, влияющий на производительность батареи

Это отражает основной электрохимический процесс в алюминиевых батареях, работающих в растворе гидроксида калия, выделяя образование алюмината калия в качестве основного продукта и водорода в качестве бокового продукта, при этом ионы калия действуют как электролитные носители, но не непосредственно вовлечены в редрокс.

Применение электроэнергии Al-Air Generator

• Аварийный источник питания
  обеспечивает надежное освещение и поддержку электроэнергии во время перебоев на электроэнергии или аварийных ситуаций.

• Усилия по оказанию помощи стихийным бедствием,
  подходящие для гуманитарной помощи в зонах конфликта, лагерей беженцев и участках бедствий, обеспечивая базовое освещение и зарядку устройства.

• На открытом воздухе
  портативное освещение и мобильный источник питания для кемпинга, полевых исследований, походов и других сценариев на открытом воздухе.

• Ночное освещение безопасности
  обеспечивает безопасное освещение ночью, повышая безопасность в темных средах.

• Мобильные устройства заряжают
  телефоны, цифровые камеры, небольшие вентиляторы и другие устройства через USB-порты и порты типа C.

• Экологически чистый источник электроэнергии
  использует экологически чистые электролиты, такие как соленая вода, не создавая загрязнения или вредных отходов, и является зеленым и устойчивым.

Если у вас есть какие-либо запросы или вы хотели бы участвовать в технических дискуссиях, касающихся принципов генерации алюминиевой батареи и технологий производства, или о продуктах Al-Air Generator и Generator Generator и их приложениях, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Мы приветствуем сотрудничество и обмен знаниями для продвижения развития и практического использования алюминиевых энергетических решений.

Если вы хотите, чтобы это было более формальным, дружелюбным или кратким, я могу помочь соответствующим образом корректировать!