Alumini-Baterio: Kiel Funkciadas?
Baterioj povas esti tre pezaj. Tiu malavantaĝo malhelpas bateriojn esti fonto de energio en multaj diversaj aparatoj kaj aplikoj, kie legeco estas esenca.
Alumia aerbaterio superas tiun problemon. Ĝi uzas aeron kiel katodon, signife malpliigante sian pezon.
En alumia aerbaterio, aluminio estas uzata kiel anodo, kaj aero (la oksigeno en la aero) estas uzata kiel katodo. Tio rezultigas la energidensecon – t.e. la energion produktitan per unuopo de pezo de la baterio – tre alta kompare kun aliaj konvenciaj baterioj.
Malgraŭ tio, alumia aerbaterio ne estas komerce produktita, ĉefe pro la alta produktokosto de la anodo, kaj pro problemoj kun korozo de la alumia anodo pro karbon-dioxydo en la aero. Pro tio, la uzo de tia baterio estas limigita ĉefe al militaj aplikoj.
La alta energidenseco de alumia aerbaterio signifas, ke ili havas altan potencialon esti uzitaj en elektraj veturiloj.
Fari alumian aerbaterion estas tre simpla – kaj povas esti farita uzante simplajn hejmtutorelojn. Ni traktos gvidlibron por fari alumian aerbaterion memstare (DIY).
Alumia Aerbaterio Eksperimento
Por krei ĝin eksperimente ni bezonas,
Alumia folio.
Saturita solvo de akvo kaj salo
Blotopapero
Fina karbona pulvo.
Du malgrandaj pecoj de elektraj dratoj kaj
Unu lumeldonado.
Proceduro por Fari Simplan Aluminian Aerbaterion
Nur prenu peceton de alumia folio kaj disvastigu ĝin sur tablo. En vazo faru saturitan solvon de akvo kaj salo. Prenu peceton de blotopapero. Impru la peceton de blotopapero per saturita sola solvo.
Tiam disvastigu la impruitan peceton de blotopapero super la alumia folio. Nun metu iom da fina karbona pulvo super la blotopapero. Post metado de nenekzistant-kondutada drato en la karbona pulvo, kovru ĝin per alia peceto de sola solva blotopapero de sama grandeco. Nun forte ruligu la tutan aferon tiel, ke nenioma karbona pulvo povas tuŝi direktan la alumian folion kaj la nekondutada parto de la drato eliras el unu fino de la rulo. Nun prenu alian draton kaj fiksu la nekondutadan parton de la drato al la alumia folio. Nun se ni konektas malalte valoran lumeldonadon (LED) kun tiuj du konduktadoj (unu de karbono kaj alia de aluminio) kaj premu la rulon per niaj fingroj, la LED brilos.
Funkciado de Aluminia Aerbaterio
Kiel en la figuro dekstre, alumia aerbaterio havas aeran katodon, kiu povas esti farita el argenta bazita katalizilo, kaj ĝi helpas bloki CO2 por eniri en la baterion, sed ĝi permesas O2 por eniri en la elektroliton. Tiam ĉi tiu oksigeno reagas kun H2O en KOH elektrolita solvo prenas elektronojn el la solvo kaj kreis OH– ionojn. Ĉi tiuj ionoj tiam asocias kun Al anodo kaj kreis Al(OH)3 kaj liberigis elektronojn. Ĉi tiuj elektronoj tiam fluas al la aera anodo de la alumia katodo tra la ekstera cirkvito por kompensi mankon de elektronoj en la elektrolita solvo pro reduktoreakcio de la katodo.
Kemia Reago de Aluminia Aerbaterio
Kvar alumiaj atomoj reagas kun tri oksigenmolekuloj kaj ses akvamolekuloj kaj produtas kvar alumiaj hidroksidoj
Alumia Aerbaterio Ekvacio
La anoda oksidado (duona reago),
La katoda reduktado (duona reago),
Tuta reago,
Phinergy, konata israela dezvolka kompanio, fokusas sur utiligo de metal-aerbaterioj kiel alumia aerbaterio kaj zinka aerbaterio. La specialo de metal-aerbaterio estas, ke ili prenas oksigenon el ambaŭa aero. Aluminia aerbaterio havas tre altan energidensecon, ĝi estas tiel alta kiel 300 Wh per unu libro de aluminio. Ĝia potencdenceco estas ankaŭ tre alta, ĉirkaŭ 30 Vat/lb.
Tiu tipo de baterio ne povas esti elektrike rekargita. Fundamente ĝi estas primara baterio. Sed la malfacileco de rekargado povas esti superita per mekanika rekargado. Mekanika rekargado de alumia aerĉelo estas farita per anstataŭigo de alumia elektrodo. En tiu proceso, la baterio povas esti turnita al sia plene ŝargita kondiĉo el malŝargita bateriocelostako.
Pro sia alta energio kaj potencdenseco, facilitoj de mekanika rekargado, alumia aerbaterio povas esti la plej taŭga alternativo de petrolea fuelo por aŭtomobilo en proksima estonteco. Tiuj baterioj ankaŭ havas tre malaltan ekologian efikon.
La ĉefa malavantaĝo de tiu teknologio estas, la reago de CO2 kun aluminio. Aluminio tre facile estas afektita de korozo pro la prezento de CO2 en la aero. Tiu problemo povas esti superita per enkonduko de speciala aerelektrodo, kiu povas malpermesi CO2 atingi la alumian folion. Phinergy havas disvolkitan aerelektrodon kun argenta bazita katalizilo, kaj ĉi tiu strukturo lasas O2 eniri en la alumian folion kaj malpermesas CO2 eniri.
Deklaro: Respektu la originalon, bonajn artikolojn valoras dividadi, se estas malpermesaĵo kontaktu por forigo.
