Magniyli batareya | Magniyli batareyaning kimyoviy qurilishi

Магний ишлатилиши анод материалларини биринчи даврлиқ батарея учун унинг юқори стандарт потенциали сабабида аниқланган. Бу очимча металл. Ал эркин ва паст нархий металл болиш сабабида кенг таради. Магний/марганец диоксид (Mg/MnO2) батареяси эртафаси бир хил ҳажмдаги цинк/марганец диоксид (Zn/MnO2) батареядан икки жойга келиши мумкин. Унинг ёзувчаларини саклаш қобилияти, йўқолишга олдини келтириши мумкин, айрим ҳолатларда юқори температурларда ҳам. Магний батарея ҳамда унинг саклаш қобилияти юқори, чунки магний аноди йўзасидаги махсус қопқоқ естествий тарзда шаклланади.
Магний батареяси қисми бошқарилиб ўтканда саклаш қобилияти яваши мумкин, шунинг учун у бир катта мuddatli aralash foydalanish uchun aniq maqsadga mos emas. Bu asosiy sabab, magnesium batareyaning mashhur bo'lishini yo'qotayotgan va litium batareyalar uning bozorini egallayapti.

Magnesium Batareya Kimyoviy Tuzilishi

Биринчи даврлиқ магний батареяда магний легирувка анод ролясини ойнайди; марганец диоксид катод материал ролясини ойнайди. Аммо марганец диоксид катодга зарур электроток қопет беролмайди, шунинг учун ацетилен қора марганец диоксидга аралаштирilib электроток қопетини ё bedside. Электролит сифатида магний перхлорат ишлатилади. Коррозияни тиклаш учун электролитга барий ва литий хромат қўшилади. Магний гидроксид шунингdek bu paytda pH буффер сифатида ишлатилади.

Анодда юритилган оксидлаш реакцияси:


Катодда юритилган还原镁电池的化学反应如下： 阳极发生的氧化反应为： \[ \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2e^- \] 阴极发生的还原反应为： \[ \text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} + e^- \rightarrow \text{MnOOH} + \text{OH}^- \] 整体反应为： \[ \text{Mg} + \text{MnO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2 + \text{MnOOH} \] 开路电压约为2伏，但理论值为2.8伏。 即使在极端环境下，镁腐蚀的可能性也非常小。纯镁与湿气反应，在其表面形成一层薄薄的Mg(OH)2薄膜。 这层薄薄的过氧化镁膜起到保护镁的作用。此外，对镁进行铬酸盐处理可以大大提高这种保护效果。但是，当由于电池放电而使这层过氧化镁保护膜被刺穿或移除时，就会发生腐蚀并产生氢气。 这是镁电池的基本化学原理。 ### 镁电池的构造 从结构上看，圆柱形镁电池与圆柱形锌碳电池相似。这里使用镁合金作为电池的主要容器。这种合金由镁和少量铝和锌组成。这里使用二氧化锰作为正极材料。由于二氧化锰导电性差，因此将其与乙炔黑混合以提高其导电性。这也有助于保持正极内的水分。在此正极混合物中加入重铬酸钡作为抑制剂，并加入氢氧化镁作为pH缓冲剂。电解质是水合高氯酸镁与锂铬酸混合物。将碳插入正极混合物中作为集流体。浸有电解液溶液的牛皮纸放置在正极和负极材料之间作为隔膜。在设计镁电池的密封结构时需要特别注意。电池的密封不应过于多孔，以至于在储存过程中电池内部的水分会蒸发，也不应过于密闭，以至于在放电过程中产生的氢气无法逸出。因此，电池的密封应保持内部水分，并同时为氢气提供足够的通风口。这可以通过在塑料密封件上提供一个小孔来实现，该小孔位于保持环下方。当多余的气体从孔中排出时，由于压力，保持环会发生变形，从而使气体逸出。 镁阳极形成电池的外盖，但另一种镁电池的结构也存在，其中碳形成了电池的外壳。这里用高导电性的碳制成一个典型的容器。这个容器呈圆柱形杯状，其中心有一个棒状突出部分。电池的阳极由镁制成的圆柱形或鼓形形成。圆柱形阳极的直径约为碳杯的一半。正极混合物放在阳极圆柱内，并通过纸隔膜与圆柱内壁分离。碳杯内表面与阳极圆柱外表面之间的空间也填充了正极混合物，并且阳极圆柱外表面也通过纸隔膜与正极混合物分离。正极混合物是由二氧化锰、炭黑和少量水合溴化镁或高氯酸盐作为电解质混合而成。正极终端连接到碳杯的末端。负极终端连接到阳极鼓的末端。整个系统封装在一个镀锡钢夹套中。 ### 镁电池的优点 1. 它具有很好的自寿命；即使在高温下也能长时间储存。这些电池可以在20°C的温度下储存长达5年。 2. 其容量是同等大小的勒克朗谢电池的两倍。 3. 比锌碳电池更高的电池电压。 4. 成本适中。 ### 镁电池的缺点 1. 延迟作用（电压延迟）。 2. 放电过程中会产生氢气。 3. 使用过程中会产生热量。 4. 部分放电后存储性能差。 这些电池不再商业化生产。 ### Mg/MnO2电池的尺寸和类型 | 电池类型 | 直径（mm） | 高度（mm） | 重量（g） | 容量（Ah） | |----------|------------|------------|-----------|------------| | N | 11 | 31 | 5 | 0.5 | | B | 19.2 | 53 | 26.5 | 2 | | C | 25.4 | 49.7 | 45 | 3 | | 1LM | 22.8 | 84.2 | 59 | 4.5 | | D | 33.6 | 60.5 | 105 | 7 | | FD | 41.7 | 49.1 | 125 | 8 | | No. 6 | 63.5 | 159 | 1000 | 65 | 声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。 请确认是否需要进一步翻译或调整。