Antriniai elementai ir baterijos. Įkraunamos baterijos ir baterijos

Ląstelės ir baterijos yra įtaisai, kurie cheminę energiją (per oksidacijos-redukcijos reakcijas) paverčia elektros energija. Jie gali būti skirstomi į du tipus: pirminiai ir antraeilis.

Pirminiai elementai ir baterijos yra tie, kurių negalima įkrauti. Nutraukus elektronų pernešimo reakciją, ląstelė nustoja veikti, nes jos reakcijos nėra grįžtamos.

Jau baterijos ir antrinės baterijos yra įkraunamos ir gali būti naudojamos vėl ir vėl.. Žr. Du pagrindinius antrinių baterijų pavyzdžius:

• Automobilio akumuliatorius (švino / švino oksido akumuliatorius):

Ši baterija susideda iš švino plokščių (Pb), sujungtų su neigiama jungtimi ir dedamomis įsiterpiant į švino plokštes, padengtas švino dioksidu (PbO).₂), kurie savo ruožtu yra prijungti prie teigiamos jungties. Abu jie panardinami į vandeninį sieros rūgšties (H₂TIK₄) su 40 masės%, kuris veikia kaip elektrolitas (laidus jonų tirpalas).

Švinas yra neigiamas elektrodas arba anodas, kuris oksiduojasi, praranda elektronus, o švino dioksidas veikia kaip teigiamasis elektrodas, katodas, kuris pats sumažėja ir įgyja elektronų:

Pusinės anodo reakcijos: Pb + HSO₄^1-+ H₂O ↔ PbSO₄ + H₃O¹⁺ + 2e^-
Katodo pusiau reakcija: PbO₂ + HSO₄^1-+ 3H₃O¹⁺ + 2e^-↔ PbSO₄ + 5 valandos₂O
Bendra reakcija: Pb + PbO₂ + 2 HSO₄^1-+ 2 H₃O¹⁺↔ 2 PbSO₄ + 4 H₂O

Vartojant sieros rūgštį, baterija išsikraus. Tačiau šios aukščiau parodytos akumuliatoriaus išsikrovimo reakcijos yra grįžtamasis. Kadangi atvirkštinės reakcijos nėra savaiminės, būtina tiekti nuolatinę elektros srovę per tokį generatorių kaip generatorius ar dinamometras. Taigi šios reakcijos vyksta priešinga kryptimi - regeneruoja sieros rūgštį ir leidžia vėl naudoti akumuliatorių.

Automobilio akumuliatorius dažniausiai įkrauna transporto priemonės dinamikas. Energija tiekiama varikliui judant per generatorių, turinčią dinamą, kurio funkcija yra paversti mechaninę energiją elektros energija. Šį įkrovimą reikia atlikti dažnai, nes šio tipo baterijos dažnai išsikrauna.

Rūgšties tirpalo tankis rodo mums akumuliatoriaus išsikrovimo laipsnį, jei tankis yra mažesnis nei 1,20 g / cm³, jis iškraunamas, bet jei jis lygus 1,28 g / cm³, jis yra pakrautas.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie šio tipo baterijas, skaitykite tekstą Automobilio švino akumuliatorius.

• Mobilaus telefono baterija (ličio jonų baterija):

Ši baterija yra moderniausia energijos keitimo sistema, plačiai naudojama nešiojamoje elektroninėje įrangoje, ypač mobiliuosiuose telefonuose.

Trumpai tariant, šios baterijos katodas arba teigiamas polius yra ličio oksidas ir kobaltas, o anodas arba neigiamas polius susideda iš anglies (grafito). Jo veikimas pagrįstas ličio jonų judėjimu iš anodo į katodą per elektrolitą, kuris yra nevandeninis tirpiklis:

Pusinės anodo reakcijos: Li_yÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Katodo pusiau reakcija: Li_xCoO_{2 (s)} + y skaityti⁺_s + y ir^- → skaitau_{x + y}CoO_{2 (s)}
Visuotinė reakcija: Li_yÇ_{6 (s)} + skaityti_xCoO₂ → C_6s + skaityti_{x + y}CoO_{2 (s)} 

Šios reakcijos yra grįžtamos, todėl šias baterijas galima įkrauti, jei jos įdėtos į prietaisą. kuris veda elektros srovę ir sukelia atvirkštinę reakciją, kurioje ličio jonai migruos iš oksido į grafitas.

Tekstas Ličio baterijos ir baterijos išsamiai paaiškina šių prietaisų veikimą.

Jennifer Fogaça
Baigė chemiją

Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm