Mitkä ovat mahdollisia materiaaleja, joita voit käyttää akun valmistamiseen?

Paristot ovat järjestelmiä, jotka varastoivat kemiallista energiaa ja vapauttavat sen sitten sähköenergiana, kun ne on kytketty piiriin. Paristoja voidaan valmistaa monista materiaaleista, mutta niillä kaikilla on kolme pääkomponenttia: metallianodi, metallikatodi ja elektrolyytti niiden välillä. Elektrolyytti on ioninen liuos, joka antaa varauksen virrata järjestelmän läpi. Kun kuormitus, kuten hehkulamppu, kytketään, tapahtuu hapettumis-pelkistysreaktio, joka vapauttaa elektroneja anodista samalla kun katodi saa elektroneja (katso viite 1).

Paristot voivat olla huomattavan yksinkertaisia. Perunat sisältävät tarpeeksi fosforihappoa toimiakseen elektrolyytinä, ja voit käyttää niitä yksinkertaisen, pienjännitepariston valmistamiseen. Vastaanottaja tee perunaparisto, tarvitset palan sinkkiä, kuten sinkitty naula, ja palan kuparia, kuten kuparilanka tai sentti. Kiinnitä molemmat esineet perunaan ja kiinnitä ne mihin tahansa virtalähteeseen, kuten kelloon tai LED-valoon. Sinkki toimii anodina, kupari toimii katodina ja sinulla on paristo. Se toimii myös sitruunahapon kanssa (katso viitteet 2 ja 5).

Yksinkertaisen akun valmistamiseen ei tarvita tuotteita. Yksi ensimmäisistä paristoista, jonka Alessandro Volta on keksinyt, on volttipino. Se on pino vuorotellen sinkki- ja kuparilevyjä, jotka on erotettu suolaveteen tai etikkaan kastetulla paperilla, mikä luo sarjan ohuita akkukennoja. Johtojen liittäminen paalun ylä- ja alaosasta kuormaan täydentää virtapiiriä. Tuotettu jännite on rajoitettu, koska pinon paino voi lopulta puristaa elektrolyytin alimpien kerrosten väliltä (katso viitteet 3 ja 5).

Jos tarvitset enemmän jännitettä, tee John Fredric Daniellin keksi Daniellin kenno. Daniellin kenno koostuu kupariliuskasta kuparisulfaattiliuoksessa ja sinkkiliuskasta sinkkisulfaattiliuoksessa. Suolasilta yhdistää molemmat elektrolyyttiliuokset. Solut voidaan yhdistää sarjaan suurempien jännitteiden saavuttamiseksi. Kuten muissakin yksinkertaisissa paristoissa, sinkki menettää elektroneja, kun kupari saa elektronit (katso viitteet 4 ja 5).

Kaupallisesti saatavissa olevat paristot käyttävät erilaisia ​​metalleja ja elektrolyyttejä. Anodit voivat olla sinkkiä, alumiinia, litiumia, kadmiumia, rautaa, metallista lyijyä, lantanidia tai grafiittia. Katodit voidaan valmistaa mangaanidioksidista, elohopeaoksidista, nikkelioksyhydroksidista, lyijydioksidista tai litiumoksidista. Kaliumhydroksidi on elektrolyytti, jota käytetään useimmissa akkutyypeissä, mutta joissakin paristoissa käytetään ammonium- tai sinkkikloridia, tionyylikloridia, rikkihappoa tai litiummetallioksideja. Tarkka yhdistelmä vaihtelee akkutyypin mukaan. Esimerkiksi tavallisissa kertakäyttöisissä alkaliparistoissa käytetään sinkkianodia, mangaanidioksidikatodia ja kaliumhydroksidia elektrolyyttinä (katso viite 6).

  • Jaa
instagram viewer