Kako deluje baterija suhe celice?

Tukaj je razčlenitev, 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!