Baterîya Aluminum Air: Yekan Degrê Dan?
Bataryalar çox ağırlı olabilir. Bu dezavantaj, bataryaların hafif olması gerekli olan bir çox cihazlarda ve uygulamalarda enerji kaynağı olarak kullanılmasını önler.
Bir alüminyum havası batarya bu sorunu aşar. Havayı katot olarak kullanarak, ağırlığını büyük ölçüde azaltır.
Bir alüminyum havası bataryada, alüminyum anot olarak, hava (havadaki oksijen) ise katot olarak kullanılır. Bu, bataryanın birim ağırlığı başına üretilen enerji yoğunluğunun diğer geleneksel bataryalara göre çok yüksek olmasını sağlar.
Bu tür bir alüminyum havası bataryanın ticari üretiminde bulunmamasının ana nedeni, anot üretiminin yüksek maliyetidir. Ayrıca, havadaki karbondioksitten kaynaklanan alüminyum anotun paslanması da bir sorundur. Bu nedenle, bu bataryanın kullanımı genellikle askeri uygulamalara sınırlıdır.
Alüminyum havası bataryaların yüksek enerji yoğunluğu, onların elektrikli araçlarda kullanılma potansiyelini artırır.
Bir alüminyum havası bataryası yapmak oldukça basittir ve ev eşyalarıyla yapılabilir. Şimdi, bir alüminyum havası bataryası yapmak için bir DIY (Kendin Yap) kılavuzuna geçeceğiz.
Alüminyum Havası Batarya Deneyi
Bu deneyi oluşturmak için ihtiyacımız olan,
Alüminyum foli.
Su ve tuzun doymuş çözümü
Bloating kağıtları
İnce kömür tozu.
İki küçük elektrik kablosu parçası ve
Bir ışık yayan diyot.
Basit Alüminyum Havası Batarya Yapılış Yolu
Öncelikle, bir parça alüminyum foliyi masaya yayın. Bir tencerede su ve tuzun doymuş bir çözeltisi yapın. Bloating kağıdından bir parça alın. Bloating kağıdı parçasını doymuş tuz çözeltisiyle nemlendirin.
Sonra, nemlendirilmiş bloating kağıdını alüminyum folinin üzerine yayın. Şimdi, bloating kağıdın üzerine ince kömür tozu ekleyin. Elektrik kablosu uçlarını kömür tozuna yerleştirin ve aynı boyutta başka bir tane doymuş tuz çözeltisiyle nemlendirilmiş bloating kağıdı ile kaplayın. Şimdi, tüm şeyi sıkıca sarın, böylece kömür tozu doğrudan alüminyum foliye dokunmasın ve kablonun yalıtılmış kısmı sarımın bir ucundan dışarı çıksın. Şimdi, diğer bir kabloyu alüminyum foliye sabitleyin. Eğer bu iki ucu (bir tanesi kömürden, diğeri alüminyumdan) düşük güç bir ışık yayan diyotla (LED) bağlayıp sarımı parmaklarınızla sıkarsanız, LED parlamaya başlayacaktır.
Alüminyum Havası Bataryasının Çalışma Prensibi
Şekilde görüldüğü gibi, bir alüminyum havası bataryada, havadan oksijeni geçirirken CO2'yi engelleyen gümüş bazlı katalizör kullanılarak yapılan bir hava katodu bulunmaktadır. Bu oksijen, KOH elektrolit çözeltisindeki H2O ile reaksiyona girer, çözeltiden elektron alır ve OH– iyonları oluşturur. Bu iyonlar, alüminyum anotla birleşerek Al(OH)3 oluşturur ve elektron salınır. Bu elektronlar, dış devrede alüminyum katotundan hava anoduna akar, böylece elektrolit çözeltisindeki elektron eksikliğini telafi eder.
Alüminyum Havası Bataryasının Kimyasal Reaksiyonu
Dört alüminyum atomu, üç oksijen molekülleri ve altı su molekülleriyle reaksiyona girerek dört alüminyum hidroksit oluşturur.
Alüminyum Havası Bataryasının Denklemi
Anot oksidasyon (yarı-reaksiyon),
Katot indirgeme (yarı-reaksiyon),
Toplam reaksiyon,
Phinergy, alüminyum havası bataryaları ve çinko havası bataryaları gibi metal havası bataryalar üzerinde odaklanan bilinen bir İsraili geliştirme şirketidir. Metal havası bataryaların özelliği, çevresel havadan oksijen almasıdır. Alüminyum havası bataryaların enerji yoğunluğu çok yüksektir, bir pound alüminyum başına 300 Wh kadar olabilir. Güç yoğunluğu da çok yüksektir, yaklaşık 30 Watt/lb civarındadır.
Bu tür bir batarya elektrikle yenilenemez. Aslen bir birincil bataryadır. Ancak, yenileme zorluğu mekanik yenileme işlemiyle aşılabilir. Mekanik yenileme, alüminyum elektrotun değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Bu süreçte, batarya tamamen şarj edilmiş haline getirilebilir. Yüksek enerji ve güç yoğunlukları, mekanik yenileme imkanları nedeniyle, alüminyum havası bataryalar yakın gelecekte otomobiller için petrol yakıtının en uygun alternatifleri olabilir. Bu bataryalar ayrıca çok düşük çevre etkisi de sahiptir.
Bu teknolojinin ana dezavantajı, CO2'nin alüminyumla olan reaksiyonudur. Alüminyum, havadaki CO2 nedeniyle kolayca paslanır. Bu sorun, CO2'nin alüminyum plakasına ulaşmasını önleyen özel bir hava elektrotu kullanılarak aşılabilir. Phinergy, gümüş bazlı katalizörlü bir hava elektrotu geliştirmiş ve bu yapı, O2'nin alüminyum plakasına girmesine izin verirken CO2'nin girmesini engeller.
Beyan: Orijinali saygın, iyi makaleler paylaşılabilir, telif hakkı ihlali varsa silme talebi ile iletişime geçiniz.
