Stanice i baterije su uređaji koji kemijsku energiju (reakcijama redukcije oksidacije) pretvaraju u električnu. Mogu se klasificirati u dvije vrste: primarne i sekundarni.
Primarne ćelije i baterije su one koje se ne mogu puniti. Kad prestane reakcija prijenosa elektrona, stanica prestaje funkcionirati, jer njezine reakcije nisu reverzibilne.
Već baterije i sekundarne baterije mogu se puniti i mogu se koristiti iznova i iznova.. Pogledajte dva glavna primjera sekundarnih baterija:
- Akumulator za automobil (olovna / olovo-oksidna baterija):
Ovu bateriju čine olovne ploče (Pb) povezane s negativnim konektorom i postavljene prošarane olovnim pločicama prekrivenim olovnim dioksidom (PbO2) koji su pak povezani s pozitivnim konektorom. Oboje su uronjeni u vodenu otopinu sumporne kiseline (H2SAMO4) s 40% mase, koji djeluje kao elektrolit (vodljiva otopina iona).
Olovo je negativna elektroda ili anoda koja oksidira, gubi elektrone, a olovni dioksid djeluje kao pozitivna elektroda, katoda, koja se sama reducira, dobivajući elektrone:
Polovina reakcije anode: Pb + HSO41-+ H2O ↔ PbSO4 + H3O1+ + 2e-
Polureakcija katode: PbO2 + HSO41-+ 3H3O1+ + 2e-↔ PbSO4 + 5 sati2O
Ukupna reakcija: Pb + PbO2 + 2 HSO41-+ 2 H3O1+↔ 2 PbSO4 + 4 H2O
Kako se troši sumporna kiselina, baterija će se isprazniti. Ali ove gore prikazane reakcije pražnjenja baterije jesu reverzibilan. Budući da reverzne reakcije nisu spontane, potrebno je kontinuiranu električnu struju opskrbljivati kroz generator kao što je alternator ili dinamo. Dakle, ove reakcije se odvijaju u suprotnom smjeru, regenerirajući sumpornu kiselinu i omogućujući ponovnu upotrebu baterije.
Akumulatori za automobile obično se pune u vozilu. Energija se dobiva kretanjem motora kroz alternator, koji ima dinamo, čija je funkcija pretvaranje mehaničke energije u električnu. Ovo se punjenje mora često izvoditi jer se ova vrsta baterija često prazni.
Gustoća otopine kiseline pokazuje nam stupanj pražnjenja baterije, ako je gustoća manja od 1,20 g / cm3, rasterećuje se, ali ako je jednako 1,28 g / cm3, učitan je.
Za više pojedinosti o ovoj vrsti baterija pročitajte tekst Akumulator za automobil u automobilu.
- Baterija mobitela (litij-ionska baterija):
Ova baterija predstavlja najmoderniji sustav za pretvorbu energije, koji se široko koristi u prijenosnoj elektroničkoj opremi, posebno u mobitelima.
Ukratko, katoda ili pozitivni pol ove baterije su litijev oksid i kobalt, a anoda ili negativni pol sastoji se od ugljika (grafita). Njegov se rad temelji na kretanju litijevih iona od anode do katode kroz elektrolit, koji je ne-vodeno otapalo:
Polovina reakcije anode: LigÇ6 → y Li + Ç6+y-
Polureakcija katode: LixGugutati2 + g čitati+(s) + g i- → Čitamx + yGugutati2
Globalna reakcija: LigÇ6 + čitatixGugutati2 → C6(s) + čitatix + yGugutati2
Te su reakcije reverzibilne, pa se ove baterije mogu puniti ako se stave u uređaj. koji provodi električnu struju i uzrokuje obrnutu reakciju, u kojoj će litijevi ioni migrirati iz oksida u grafit.
Tekst Litijske baterije i baterije detaljno objašnjava rad ovih uređaja.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm
