Kako deluje baterija suhe celice?
komponente
* Anoda: To je negativni terminal, običajno iz cinka. Tu se pojavi oksidacija (izguba elektronov).
* katoda: To je pozitiven terminal, običajno iz ogljikove palice, obkrožene z manganovim dioksidom (MNO2). Tu se zgodi zmanjšanje (dobiček elektronov).
* Electrolit: V suhi celici je elektrolit mešanica amonijevega klorida (NH4Cl) in cinkovega klorida (Zncl2). Deluje kot dirigent, da se ioni premikajo med elektrodami.
* Separator: Porozni material, kot je papir ali karton, ločuje anodo in katodo, kar preprečuje neposreden stik, vendar omogoča ionski pretok.
Kemična reakcija
1. oksidacija pri anodi: Atomi cinka na anodi izgubijo elektrone in postanejo cinkovi ioni (Zn2+). To je predstavljeno z naslednjo polovično reakcijo:
Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e-
2. Zmanjšanje na katodi: Mangan dioksid (MNO2) reagira z elektroni iz anodnih in amonijevih ionov (NH4+) iz elektrolita. To tvori manganov oksid hidroksid (Mnooh) in amonijak (NH3). Polovična reakcija izgleda tako:
2mno2 (s) + 2nh4 + (aq) + 2E- → Mn2O3 (s) + 2nH3 (aq) + H2O (L)
3. Skupna reakcija: Skupna kemična reakcija v suhi celici je:
Zn (s) + 2mno2 (s) + 2nh4 + (aq) → Zn2 + (aq) + Mn2O3 (s) + 2nh3 (aq) + H2O (l)
Kako proizvaja elektriko
* pretok elektronov: Elektroni, ki se sprostijo na toku anode, skozi zunanje vezje (napajanje naprave) do katode.
* Ionsko gibanje: Elektrolit omogoča premikanje ionov. Cinkovi ioni se premikajo od anode proti katodi, medtem ko se amonijevi ioni (NH4+) premikajo iz elektrolita v katodo. To ohranja električno nevtralnost.
Ključne točke
* Direct Curce (DC): Suhe celice proizvajajo neposreden tok, kar pomeni, da elektroni tečejo v eno smer.
* Napetost: Napetost suhe celice je odvisna od specifičnih kemikalij in njihove koncentracije. Običajne suhe celice imajo napetost 1,5 voltov.
* Omejena življenjska doba: Suhe celice imajo omejeno življenjsko dobo, ker kemične reakcije sčasoma porabijo reaktante, elektrolit pa se lahko izsuši.
* Nepovaljujoč: Suhe celice so običajno neplačniške. Kemične reakcije, ki proizvajajo elektriko, so nepopravljive.
Vrste suhih celic
* celice ogljika-cinc (cink-klorid): Najpogostejši tip, poceni, vendar ima nižjo gostoto energije in krajšo življenjsko dobo.
* Alkalne celice: Uporabite elektrolit kalijevega hidroksida (KOH), ki zagotavlja večjo energijsko gostoto in daljšo življenjsko dobo.
* Litijeve celice: Uporabite litijevo kovino kot anodo in različne katode, kar ima za posledico večjo gostoto energije in daljšo življenjsko dobo.
Sporočite mi, če imate še kakšna vprašanja!