ALUMINUM-AIR BATTERIATER LAMTS: kanuni ya kufanya kazi na tahadhari kwa matumizi

Kanuni ya kufanya kazi

Betri ya aluminium-hewa Taa za maji ya chumvi hutoa umeme kupitia athari ya umeme kati ya alumini na oksijeni katika maji ya chumvi (elektroliti). Wakati anode ya alumini inawasiliana na cathode ya hewa, hupitia oxidation, ikitoa elektroni na kutengeneza ions za alumini. Athari za kemikali zinazohusika ni kama ifuatavyo:

Katika mwitikio huu, aluminium (AL) humenyuka na oksijeni (O₂) na maji (H₂O) kutoa alumini hydroxide (Al (OH) ₃), ambayo huweka kama nguvu. Kwa wakati, chembe hizi ngumu zinaweza kuzidi kuunda miundo mikubwa ya fuwele. Chini ya hali inayofaa, hydroxide ya alumini inaweza kuzidisha zaidi kuwa oksidi ya alumini (Al₂o₃), na kusababisha ngumu ngumu sawa na simiti. Tabia hii inaruhusu msingi unaosababishwa kuhimili shinikizo kubwa na nguvu za nje.

Athari za kutumia elektroni za alkali

Ikiwa maji ya chumvi hubadilishwa na elektroni ya alkali (kama vile sodiamu hydroxide, NaOH, au hydroxide ya potasiamu, KOH), kanuni za kufanya kazi na michakato ya athari zitatofautiana. Katika mazingira ya alkali, athari kati ya alumini na oksijeni bado ni athari ya msingi ya umeme. Walakini, kwa sababu ya mazingira ya alkali kupunguza safu ya kupita kwenye alumini, shughuli zake za umeme zinaimarishwa. Athari katika elektroni ya alkali inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:

Katika kesi hii, aluminium humenyuka na ioni za hydroxide (OH⁻) na oksijeni kutoa ions za hydroxide ya alumini.

Uzushi wa Mageuzi ya Hydrogen

Katika mazingira yenye nguvu ya alkali, alumini inaweza kupitia kutu ya uvumbuzi wa hidrojeni, ikitoa gesi ya hidrojeni. Athari za kemikali ni kama ifuatavyo:

Athari za kutumia elektroni za alkali

Ikiwa maji ya chumvi hubadilishwa na elektroni ya alkali (kama vile sodiamu hydroxide, NaOH, au hydroxide ya potasiamu, KOH), kanuni za kufanya kazi na michakato ya athari zitatofautiana. Katika mazingira ya alkali, athari kati ya alumini na oksijeni bado ni athari ya msingi ya umeme. Walakini, kwa sababu ya mazingira ya alkali kupunguza safu ya kupita kwenye alumini, shughuli zake za umeme zinaimarishwa. Athari katika elektroni ya alkali inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:

Athari hizi zinaonyesha mchakato wa mabadiliko ya hidrojeni katika mazingira yenye nguvu ya alkali, ambayo inaweza kusababisha kupungua kwa utendaji wa betri.

Uundaji thabiti na ugumu

Katika mazingira ya alkali, mkusanyiko wa ioni za hydroxide ya alumini inaweza kuwa ya juu kwao ili kutoa na kuunda chembe ngumu. Kwa wakati, chembe hizi zinaweza kuzidi kuwa fuwele kubwa. Sababu za uimarishaji ni pamoja na:

1. Usafirishaji na ujumuishaji:

Aluminium inayotokana na hydroxide inayotokana na elektroliti na hatua kwa hatua huunda chembe kubwa.

2. Ubadilishaji wa maji mwilini:

Chini ya hali fulani, hydroxide ya alumini inaweza kupunguka na kubadilika kuwa ngumu zaidi ya aluminium oxide (Al₂o₃), na kusababisha ngumu sana.

3. Athari za Mazingira:

Mazingira ya alkali yanaweza kusababisha miundo ya denser katika nyenzo ngumu zinazosababisha, kuongeza ugumu wake.

Muhtasari

Kwa hivyo, wakati wa kuchukua nafasi ya maji ya chumvi na elektroni ya alkali husababisha kanuni sawa za kufanya kazi na michakato ya athari, ushawishi wa mazingira ya alkali kwenye shughuli ya chuma cha alumini na hydrojeni inaweza kusababisha tofauti katika bidhaa ngumu za mwisho na tabia zao. Mabadiliko haya yanaweza kuboresha ufanisi wa athari lakini pia huanzisha maswala ya kutu ya kibinafsi.

Mawazo ya matumizi ya taa za maji ya chumvi

1. Athari za kemikali:

Wakati maji ya chumvi yanapoongezwa, sahani ya aluminium humenyuka na oksijeni hewani kutoa hydroxide ya alumini. Kiwanja hiki hujilimbikiza kwa wakati na huunda chembe thabiti ambazo zinaweza hatimaye kuwa sawa.

1. Matumizi ya sahani za aluminium:

Ikiwa kuna kiasi kikubwa cha maji ya chumvi, sahani zote za alumini zitatumiwa; Ikiwa kuna maji kidogo ya chumvi, kimsingi sahani za chini zitatumiwa. Hii husababisha unene usio sawa kati ya sahani.

2. Athari za chembe ngumu:

Kama athari za kemikali zinaendelea, mkusanyiko wa hydroxide ya alumini ya ndani na malezi ya chembe ngumu itaongeza shinikizo kwenye sahani za alumini.

3. Angalia Mtiririko:

Inashauriwa kuangalia mtiririko wa hydroxide ya alumini inayozalishwa kila siku. Ikiwa mtiririko unapungua sana, badala yake na maji safi ya chumvi; Vinginevyo, chembe ngumu zinaweza kuwa ngumu kusafisha.

5. Matibabu ya baada ya matumizi:

ikiwa haitumiwi ndani ya masaa matatu, mara moja tupu na suuza nje Mambo ya ndani ya taa ya chumvi , kisha ikauke katika eneo lenye hewa wakati wa kuihifadhi katika mahali pazuri, kavu.

6. Jambo la Passivation:

Baada ya matumizi mengi, maji ya chumvi ya mabaki hayawezi kutolewa kabisa, na kusababisha kupita juu ya uso wa sahani za aluminium. Wakati maji mpya ya chumvi yanaongezwa, washa taa kwanza ili kuiondoa; Hii itasumbua safu ya kupita kwenye sahani na kurejesha operesheni ya kawaida.

7. Urefu na sifa za eco-kirafiki:

Taa za maji ya chumvi zina maisha ya huduma ya angalau masaa 120 na zinaweza kuhifadhiwa hadi miaka 20 bila kuhitaji matengenezo ya ziada wakati wa kuhifadhi. Kama aina mpya ya bidhaa rafiki wa mazingira, zinafaa kutumika kama taa za dharura, zana za kufundisha, au malipo ya vifaa vya elektroniki katika mipangilio mbali mbali kama nyumba, hoteli, hali za kuzima moto, safari za uvuvi, adventures ya kupanda, safari za kambi, nk maagizo yanakaribishwa!