Elektrokemična reakcijska načela in glavni produkti napajalne svetilke Al-Air v alkalnem elektrolitu

Tehnična razprava in izmenjava znanja o načelih in praktičnih aplikacijah generatorjev aluminijastega zraka

V raztopini kalijevega hidroksida (KOH) aluminijevo-zrak akumulator vključujejo oksidacijo aluminije pri redukciji anode in kisika na katodi, kar proizvaja kalijev aluminat (Kalo₂) kot glavni topni proizvod, ki vsebuje aluminijev, skupaj s vodikovim plinom kot stranskim izdelkom.

Načelo reakcije v raztopini KOH

Reakcija anode (oksidacija):

Aluminij reagira s KoH in vodo, da tvori kalijev aluminat (kalo₂) in vodikov plin (H₂). Uravnotežena reakcija je:

2Al+2koh+6H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂o

Natančneje, poenostavljeno kot:

2Al+2koh+2H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑

To kaže, da je aluminij oksidiran tako, da tvori kalijev aluminat, medtem ko se vodikov plin razvija kot stranski izdelek.

Reakcija katode (redukcija):

Kisik iz zraka se zmanjša v alkalnem elektrolitu:

O₂+2H₂o+4E− → 4OH−

Splošna reakcija:

Če združimo reakcije anode in katode, lahko celotno celično reakcijo zapišemo kot:

4AL+4KOH+6H₂O+3O₂ → 4Kalo₂+3H₂o+6OH−

ali pogosteje poenostavljeno, da prikažete tvorbo kalijevega aluminata in vodikovega plina:

2Al+2koh+2H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Glavne in stranske reakcije

Glavna reakcija: tvorba kalijevega aluminata (kalo₂) z oksidacijo aluminija v alkalni raztopini. To je želena elektrokemična reakcija, ki je odgovorna za proizvodnjo električne energije.

Stranska (parazitska) reakcija: evolucija vodika iz aluminijeve korozije, ki porabi aluminij in elektrolit, ne da bi proizvajala koristno električno energijo, zmanjša učinkovitost.

Poleg tega lahko kalijev aluminat (kalo₂) hidrolizira in obori kot aluminijev hidroksid:

Kalo₂+2H₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓

Tu se netopni aluminijev hidroksid (Al (OH) ₃) obori kot stranski produkt, ki lahko vpliva na elektrolitno prevodnost in zmogljivost baterije.

Vloga kalijevega iona (K⁺)

Kalijevi ioni (K⁺) ne sodelujejo neposredno v redoks reakcijah, ampak služijo kot ioni, ki uravnotežijo naboj v elektrolitu in tvorijo kalijev aluminat (kalo₂) kot topni kompleks. Ohranjajo elektrolitno prevodnost in nevtralnost, vendar jih ne porabijo ali proizvajajo v postopku redoks.

Povzetek s kalijevim aluminatom v reakcijski enačbi

Uravnotežena anodna reakcija, vključno s kalijevim aluminatom:

2Al+2koh+6H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑+4H₂o

ali poenostavljeno:

2Al+2koh+2H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑

Ta enačba izrecno vključuje kalijev aluminat (kalo₂) kot glavni produkt oksidacije aluminija v KOH elektrolitu.

Povzetek:

Vrsta reakcije	Enačba reakcije	Reakcijski produkti	Pripombe
Glavna reakcija (oksidacija aluminija)	2Al+2koh+2H₂o → 2Kalo₂+3H₂ ↑	Kalijev aluminat （kalo₂） vodik （h₂）	Kalo₂ je glavni topni izdelek, H₂ je stranski produkt
Zmanjšanje kisika	O₂+2H₂o+4E− → 4OH−	Hidroksilni ion （OH⁻）	Pozitivna reakcija elektrode
Hidroliza kalijevega aluminata	Kalo₂+2H₂o⇌koh+al (OH) ₃ ↓	Padavine aluminijeve hidroksidne padavine （Al (OH) ₃）	Stranski produkt, ki vpliva na delovanje baterije

To odraža jedrski elektrokemični proces v aluminijevih baterijah, ki delujejo v raztopini kalijevega hidroksida, poudarjajo tvorbo kalijevega aluminata kot glavnega proizvoda in vodikovega plina kot stranski produkt, pri čemer so kalijevi ioni delujo

Uporaba napajalne svetilke Al-Air Generator

• Napajanje v sili
  zagotavlja zanesljivo razsvetljavo in električno podporo med izpadi električne energije ali izrednimi situacijami.

• Prizadevanja za reševanje nesreč,
  primerna za humanitarno pomoč v konfliktnih conah, begunskih taboriščih in mestih za nesreče, ki zagotavljajo osnovno razsvetljavo in polnjenje naprav.

• Na prostem dejavnosti
  prenosna razsvetljava in mobilni vir energije za kampiranje, terenske raziskave, pohodništvo in druge scenarije na prostem.

• Nočna varnostna razsvetljava
  zagotavlja varno osvetlitev ponoči, kar povečuje varnost v temnih okoljih.

• Telefoni za polnjenje mobilnih naprav
  , digitalne kamere, majhne ventilatorje in druge naprave prek vrat USB in Type-C.

• Okoljsko prijazen vir energije
  uporablja okolju prijazne elektrolite, kot je slana voda, ne povzroča onesnaževanja ali škodljivih odpadkov in je zelena in trajnostna.

Če imate kakršne koli poizvedbe ali bi se radi ukvarjali s tehničnimi razpravami o načelih ustvarjanja baterij aluminijastega zraka in proizvodnih tehnologijah ali o proizvodih AIR-Air Generator in Al-Air Generator Lator Lamp in njihovih aplikacij, vas prosimo, da se obrnete na nas.

Pozdravljamo sodelovanje in izmenjavo znanja za napredovanje razvoja in praktične uporabe energetskih rešitev aluminijastega zraka.

Če želite bolj formalno, prijazno ali jedrnato, lahko pomagam ustrezno prilagoditi!