Jakie są możliwe materiały, z których możesz zrobić baterię?

Baterie to systemy, które przechowują energię chemiczną, a następnie uwalniają ją jako energię elektryczną, gdy są podłączone do obwodu. Baterie mogą być wykonane z wielu materiałów, ale wszystkie mają trzy główne elementy: metalową anodę, metalową katodę i elektrolit pomiędzy nimi. Elektrolit jest roztworem jonowym, który umożliwia przepływ ładunku przez system. Po podłączeniu obciążenia, takiego jak żarówka, zachodzi reakcja utleniania-redukcji, która uwalnia elektrony z anody, podczas gdy katoda zyskuje elektrony (patrz odnośnik 1).

Baterie mogą być niezwykle proste. Ziemniaki zawierają wystarczającą ilość kwasu fosforowego, aby działać jako elektrolit i można z nich zrobić prostą baterię niskonapięciową. Do zrobić baterię do ziemniaków, będziesz potrzebować kawałka cynku, takiego jak ocynkowany gwóźdź i kawałka miedzi, takiego jak drut miedziany lub pens. Włóż oba elementy do ziemniaka i podłącz je do tego, co chcesz zasilić, na przykład zegara lub światła LED. Cynk działa jak anoda, miedź działa jak katoda i masz baterię. Będzie również działać z kwasem cytrynowym w cytrynie (patrz pozycje 2 i 5).

instagram story viewer

Nie potrzebujesz produktów, aby zrobić prostą baterię. Jedną z pierwszych baterii, wymyśloną przez Alessandro Voltę, jest stos Volta. Jest to stos naprzemiennych arkuszy cynku i miedzi oddzielonych papierem nasączonym słoną wodą lub octem, tworząc szereg cienkich ogniw baterii. Podłączenie przewodów z góry i dołu stosu do obciążenia zamyka obwód. Wytwarzane napięcie jest ograniczone, ponieważ ciężar stosu może ostatecznie wycisnąć elektrolit spomiędzy najniższych warstw (patrz odnośnik 3 i 5).

Jeśli potrzebujesz większego napięcia, zrób ogniwo Daniella, wynalezione przez Johna Fredrica Daniella. Ogniwo Daniella składa się z taśmy miedzianej w roztworze siarczanu miedzi i taśmy cynkowej w roztworze siarczanu cynku. Mostek solny łączy dwa roztwory elektrolitów. Ogniwa można łączyć ze sobą szeregowo dla wyższych napięć. Podobnie jak w przypadku innych prostych baterii, cynk traci elektrony, podczas gdy miedź zyskuje elektrony (patrz odnośniki 4 i 5).

Dostępne na rynku baterie wykorzystują różnorodne metale i elektrolity. Anody mogą być wykonane z cynku, aluminium, litu, kadmu, żelaza, metalicznego ołowiu, lantanowca lub grafitu. Katody mogą być wykonane z dwutlenku manganu, tlenku rtęci, oksywodorotlenku niklu, dwutlenku ołowiu lub tlenku litu. Wodorotlenek potasu jest elektrolitem stosowanym w większości typów akumulatorów, ale niektóre akumulatory wykorzystują chlorek amonu lub cynku, chlorek tionylu, kwas siarkowy lub litowane tlenki metali. Dokładna kombinacja zależy od typu baterii. Na przykład zwykłe baterie alkaliczne jednorazowego użytku wykorzystują anodę cynkową, katodę z dwutlenku manganu i wodorotlenek potasu jako elektrolit (patrz odnośnik 6).

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer