Aluminiumeko aireko bateria: Nola dute lan egiten?
Bateriak oso zorituak izan daitezke. Ezagutzen dugu horren desberdintasuna, bateriei ezin dio energia-itzulgarri gisa erabili asko aplikazio eta tresnean, non pisua gutxi izatea oso garrantzitsua den.
Aluminium-air bateria hau arazo hori gainditzen du. Honek airea erabiltzen du katodotzat, bere pisua gehiegiztxarrean murriztuz.
Aluminium-air baterian, aluminiuma erabiltzen da anodotzat, eta airea (aireko oksigenoa) katodotzat. Horrek ematen du energia-dentsitate handia - hau da, bateriaren unitate pisuko energia sortua - beste bateri konbenzionalen aldetik ikusten.
Hala ere, aluminium-air bateria ez da komertzialki egin, nagusiki anodoaren kostu altuagatik, baita aluminium anodoko korrosio-arazoen ondorioz aireko karbono-dioksidorekin. Horregatik, bateria hau gehienbat militerako aplikazioetan erabiltzen da.
Aluminium-air bateriak energia-dentsitate handia dituzte, beraz, elektriko motoreetan erabilera handia dute.
Aluminium-air bateria bat egitea oso erraza da - eta etxeko objektu sinpleekin egin daiteke. DIY (Do It Yourself) enpresario bat azalduko dugu aluminium-air bateria bat egiteko.
Aluminium-air bateriaren esperimentua
Esperimentu hau egiteko beharrezkoa da,
Aluminium folioa.
Urdi eta salgai soluzio saturatua
Papel bloating-a
Karbon fina poltsa.
Bi kable txiki elektrikoa eta
Bat diodulu luzari emaitza.
Aluminium-air bateria sinplea egiteko prozedura
Hartu aluminium folio bat eta hedatu taula baten gainean. Ondoren, pot batetan egin urdi eta salgai soluzio saturatua. Hartu papel bloating bat. Soakatu papel bloating hori soluzio salgai saturatuarekin. Gero, hedatu papel bloating soakatua aluminium folioaren gainean. Orain, jarratu karbon fina poltsa bat papel bloatingaren gainean. Kable lead bat karbon poltsan jarrita, beste papel bloating bat soluzio salgai saturatuarekin soakatuta jarri. Ondoren, guztia estaltasunez biraka, karbon poltsa ez diren kontaktuan aluminium folioarekin eta kable lead insulatua biraketa baten amaieran. Orain hartu kable bat gehiago eta kablearen zati insulatu gabeko aluminium folioari finkatu. Orain, bi lead hauek (bata karbonetatik eta bestea aluminium folioetatik) LED batekin konektatzean, eta biraketa huts egin arte, LEDa ilunbituko da.
Aluminium-air bateriaren funtzionamendua
Irudian ikus daiteke, aluminium-air bateriak aire-katodea du, agian argentera oinarrituriko katalisitza duen, eta CO2-rako sarrera blokeatzeko laguntzen du, baina O2-rako sarrera ahalbidetzen du elektrolitara. Ondoren, hau oksigena KOH elektrolitaren soluzioarekin reaktatzen du, elektronak soluziotik hartzen ditu eta OH– ionak sortzen ditu. Ion hauek orduan aluminium anodotik Al(OH)3 sortzen duten elektronak eman dizkiete. Elektron hauek orduan kanpo-zirkuituaren bidez aluminium katodotik aire-anodora igortzen dira, elektrolitaren soluzioan elektronen falta kompentsatzeko katode-reduktzio-erreakzioaren ondorioz.
Aluminium-air bateriaren erreakzio kimikoa
Lau aluminium atomu 3 oksigen molekularekin eta sei ur molekularekin reaktatzen ditu eta lau aluminium hidroksido sortzen ditu
Aluminium-air bateriaren ekuazioa
Anodo oxidorra (erdi-erreakzioa),
Katode reduktzioa (erdi-erreakzioa),
Erreakzio osoa,
Phinergy, metal-air bateriak, aluminium-air bateriak eta zinc-air bateriak erabiltzeko zentratutako israeliar garapenezko enpresa ezaguna. Metal-air bateriak aireko oksigeno hartzen dute. Aluminium-air bateriak energia-dentsitate oso handia dute, 300 Wh libra bakoitzeko aluminiuma lortzen da. Bere indarra ere oso handia da, 30 Watt/lb inguru.
Bateria hau elektrikoki berrigargatzen ezin da. Berriz, mekanikoki berrigargatzea posible da. Aluminium-air bateria berrigargatzeko, aluminium anodotzat erabiltzen den elementua ordezkatu behar da. Prozesu honetan, bateria berrigargatuta dagoela esango dugu.
Bateria hau oso ekologiko da, baina teknologiaren kontsumo handiena CO2-ren aluminiumarekin duen erreakzioa da. Aluminiuma oso erraz korrotzen da CO2-ren airean. Aire katode espetsial bat erabiliz, CO2-ren sarrera blokeatu daiteke. Phinergy-k argentera oinarrituriko katalisitza duen aire katode bat garatu du, eta struktura hau O2-ren sarrera ahalbidetu eta CO2-ren sarrera blokeatu egiten du.
Erakusketa: Jasangarria da, artikulu onak partekatzeko balio dute, jaso gaitzaketa ezabatzeko.
