Toissijaiset kennot ja paristot. Ladattavat akut ja paristot

Solut ja paristot ovat laitteita, jotka muuttavat kemiallisen energian (hapetus-pelkistysreaktioiden kautta) sähköenergiaksi. Ne voidaan luokitella kahteen tyyppiin: esivaalit ja toissijainen.

Ensisijaisia ​​kennoja ja paristoja ei voida ladata. Kun elektroninsiirtoreaktio loppuu, solu lakkaa toimimasta, koska sen reaktiot eivät ole palautuvia.

Jo paristot ja lisäakut ovat ladattavia ja niitä voidaan käyttää yhä uudelleen.. Katso kaksi pääesimerkkiä toissijaisista paristoista:

• Auton akku (lyijy / lyijyakkuakku):

Tämä paristo muodostuu lyijylevyistä (Pb), jotka on kytketty negatiiviseen liittimeen ja sijoitettu lyijylevyjen kanssa, jotka on peitetty lyijidioksidilla (PbO).₂), jotka puolestaan ​​on kytketty positiiviseen liittimeen. Molemmat upotetaan rikkihapon vesiliuokseen (H₂VAIN₄) 40 painoprosentilla, joka toimii elektrolyyttinä (ionien johtava liuos).

Lyijy on negatiivinen elektrodi tai anodi, joka hapettaa, menettää elektroneja, ja lyijidioksidi toimii positiivisena elektrodina, katodina, joka vähentää itseään ja saa elektroneja:

Anodin puolireaktio: Pb + HSO₄^1-+ H₂O ↔ PbSO₄ + H₃O¹⁺ + 2e^-
Katodin puolireaktio: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃O¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 tuntia₂O
Kokonaisreaktio: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 H₂O

Kun rikkihappoa kulutetaan, akku tyhjenee. Mutta nämä yllä kuvatut akun purkausreaktiot ovat palautuva. Koska käänteiset reaktiot eivät ole spontaaneja, on välttämätöntä syöttää jatkuva sähkövirta generaattorin, kuten laturin tai dynamon, kautta. Täten nämä reaktiot tapahtuvat vastakkaiseen suuntaan, jolloin rikkihappo regeneroituu ja akku voidaan käyttää uudelleen.

Auton akut ladataan yleensä ajoneuvon dynamolla. Energiaa tuottaa moottorin liike vaihtovirtageneraattorin kautta, jossa on dynamo, jonka tehtävänä on muuntaa mekaaninen energia sähköenergiaksi. Tämä lataus on tehtävä usein, koska tämän tyyppinen akku on usein tyhjä.

Happoliuoksen tiheys osoittaa meille akun purkautumisasteen, jos tiheys on alle 1,20 g / cm³, se puretaan, mutta jos se on yhtä suuri kuin 1,28 g / cm³, se on ladattu.

Lisätietoja tämän tyyppisestä akusta on tekstissä Auton lyijyakku.

• Matkapuhelimen akku (litiumioniakku):

Tämä akku on nykyaikaisin energianmuunnosjärjestelmä, jota käytetään laajalti kannettavissa elektroniikkalaitteissa, erityisesti matkapuhelimissa.

Lyhyesti sanottuna tämän akun katodi tai positiivinen napa on litiumoksidi ja koboltti, ja anodi tai negatiivinen napa koostuu hiilestä (grafiitti). Sen toiminta perustuu litiumionien liikkumiseen anodista katodiin elektrolyytin, joka on vedetön liuotin, läpi:

Anodin puolireaktio: Li_yÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Katodin puolireaktio: Li_xKujertaa_{2 (s)} + y lukea⁺_s + y ja^- → Luin_{x + y}Kujertaa_{2 (s)}
Globaali reaktio: Li_yÇ_{6 (s)} + lue_xKujertaa₂ → C_6s + lukea_{x + y}Kujertaa_{2 (s)} 

Nämä reaktiot ovat palautuvia, joten nämä akut voidaan ladata, jos ne asetetaan laitteeseen. joka johtaa sähkövirtaa ja aiheuttaa käänteisen reaktion, jossa litiumionit siirtyvät oksidista grafiitti.

Teksti Litiumparistot ja paristot selittää näiden laitteiden toiminnan yksityiskohtaisesti.

Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta

Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm