Kateri materiali bi lahko uporabili za izdelavo baterije?

Baterije so sistemi, ki shranjujejo kemično energijo in jo nato sprostijo kot električno energijo, ko so povezani v vezje. Baterije so lahko izdelane iz številnih materialov, vendar imajo vse tri glavne sestavne dele: kovinsko anodo, kovinsko katodo in elektrolit med njimi. Elektrolit je ionska raztopina, ki omogoča pretok naboja skozi sistem. Ko je priključena obremenitev, kot je žarnica, pride do reakcije redukcije oksidacije, ki sprosti elektrone iz anode, medtem ko katoda pridobi elektrone (glej referenco 1).

Baterije so lahko izjemno preproste. Krompir vsebuje dovolj fosforne kisline, da deluje kot elektrolit in iz njega lahko naredite preprosto, nizkonapetostno baterijo. Za naredite krompirjevo baterijo, potrebovali boste kos cinka, na primer pocinkani žebelj, in kos bakra, na primer bakreno žico ali peni. Oba predmeta prilepite v krompir in jih pritrdite na vse, kar želite napajati, na primer na uro ali LED lučko. Cink deluje kot anoda, baker kot katoda in imate baterijo. Delovalo bo tudi s citronsko kislino v limoni (glej referenci 2 in 5).

instagram story viewer

Za izdelavo preproste baterije vam ni treba pridelati. Ena prvih baterij, ki jo je izumil Alessandro Volta, je voltarski kup. Je sveženj izmenjujočih se cinkovih in bakrenih plošč, ločenih s papirjem, namočenim v slani vodi ali kisu, kar ustvarja vrsto tankih baterijskih celic. Povezava žic z vrha in dna kupa na obremenitev zaključi vezje. Proizvedena napetost je omejena, ker lahko teža sklada sčasoma iztisne elektrolit med spodnje plasti (glej sklic 3 in 5).

Če potrebujete več napetosti, naredite Danielovo celico, ki jo je izumil John Fredric Daniell. Danielova celica je sestavljena iz bakrenega traku v raztopini bakrovega sulfata in cinkovega traku v raztopini cinkovega sulfata. Solni most povezuje obe raztopini elektrolita. Celice lahko za večje napetosti serijsko povežemo. Kot pri drugih preprostih baterijah tudi cink izgublja elektrone, medtem ko baker pridobiva elektrone (glej sklici 4 in 5).

Tržne baterije uporabljajo različne kovine in elektrolite. Anode so lahko izdelane iz cinka, aluminija, litija, kadmija, železa, kovinskega svinca, lantanida ali grafita. Katode so lahko iz manganovega dioksida, živega oksida, nikljevega oksihidroksida, svinčevega dioksida ali litijevega oksida. Kalijev hidroksid je elektrolit, ki se uporablja v večini vrst baterij, vendar nekatere baterije uporabljajo amonijev ali cinkov klorid, tionil klorid, žveplovo kislino ali litirane kovinske okside. Natančna kombinacija se razlikuje glede na vrsto baterije. Na primer, običajne alkalne baterije za enkratno uporabo kot elektrolit uporabljajo cinkovo ​​anodo, katodo iz manganovega dioksida in kalijev hidroksid (glej sklic 6).

Teachs.ru
  • Deliti
instagram viewer