एल्युमिनियम एअर बैटरी: यसले कसरी काम गर्छन्?
बैटरीहरू धेरै भारी हुन सक्छन्। यो अनुगुण बैटरीहरूलाई धेरै भिन्न उपकरण र अनुप्रयोगहरूमा ऊर्जा स्रोत को रूपमा प्रयोग गर्न रोक्दछ जहाँ हल्को वस्तुको आवश्यकता छ।
एउटा अल्युमिनियम एयर बैटरी यो समस्यालाई भेद्गर्छ। यसले हवा को रूपमा कैथोड प्रयोग गर्छ, जसले यसको वजन धेरै कम गर्छ।
अल्युमिनियम एयर बैटरी मा, अल्युमिनियम एनोडको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र हवा (हवामा रहेको ऑक्सिजन) को रूपमा कैथोड प्रयोग गरिन्छ। यसले अन्य पारम्परिक बैटरीहरू भन्दा बैटरीको इकाई वजन प्रति ऊर्जा उत्पादन धेरै उच्च बनाउँछ।
यद्यपि, अल्युमिनियम एयर बैटरी व्यापारिक रूपमा उत्पादित गरिँदैन, यो मुख्यतया एनोडको उच्च उत्पादन खर्च र हवामा रहेको कार्बन डाइऑक्साइडबाट अल्युमिनियम एनोडको रसायनिक अपघटनको कारण भएको छ। यसकारण, यस बैटरीको प्रयोग अधिकांशतया सैन्य अनुप्रयोगहरूमा सीमित छ।
अल्युमिनियम एयर बैटरीको उच्च ऊर्जा घनत्वले यसलाई विद्युत वाहनहरूमा प्रयोग गर्नको उच्च संभावना छ।
अल्युमिनियम एयर बैटरी बनाउन साधारण घरेलु सामानहरू प्रयोग गरी धेरै साधारण छ। हामी एउटा DIY (Do It Yourself) गाइड पढ्नेछौं अल्युमिनियम एयर बैटरी बनाउनको लागि।
अल्युमिनियम एयर बैटरी अनुसन्धान
यस अनुसन्धानको लागि हामीलाई आवश्यक छ,
अल्युमिनियम फोइल।
पानी र नुनको संतुलित घोल
ब्लोटिङ तुला
सूक्ष्म चारकोल धूल।
दुई छोटा विद्युत तारहरू र
एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड।
साधारण अल्युमिनियम एयर बैटरी बनाउनको प्रक्रिया
यसको लागि एउटा अल्युमिनियम फोइल लिनुहोस् र तलामा फैलाउनुहोस्। एउटा बर्तनमा पानी र नुनको संतुलित घोल बनाउनुहोस्। एउटा ब्लोटिङ तुला लिनुहोस्। यो ब्लोटिङ तुलालाई संतुलित नुन घोलमा भिज्याउनुहोस्। त्यसपछि यो भिजेको ब्लोटिङ तुलालाई अल्युमिनियम फोइलमा फैलाउनुहोस्। अब ब्लोटिङ तुलामा कालो चारकोल धूल राख्नुहोस्। एउटा अनआइसुलेटेड विद्युत तार लिनुहोस् र त्यो चारकोल धूलमा राख्नुहोस्। त्यसपछि एउटा अन्य समान आकारको नुन घोल भिजेको ब्लोटिङ तुला लिनुहोस् र त्यो चारकोल धूल र अनआइसुलेटेड तारलाई ढाक्नुहोस्। अब यो बाहिरी तारलाई एउटा अन्य विद्युत तारसँग जोड्नुहोस् र त्यो अल्युमिनियम फोइलमा जोड्नुहोस्। अब यदि हामी यी दुई तारहरू (एक चारकोलबाट र अर्को अल्युमिनियम फोइलबाट) लाई एउटा कम रेटिंग वाला प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) सँग जोड्दै र यस रोललाई हाम्रो अंगुलिहरूले दबाउँदै छौं, LED जग्दै पर्छ।
अल्युमिनियम एयर बैटरीको कार्य तत्त्व
फिगरमा देखाएको अनुसार, अल्युमिनियम एयर बैटरीमा एउटा हवा कैथोड छ जसलाई चाँदी आधारित कैटलिस्ट बनाउन सकिन्छ र यो CO2 बैटरीमा प्रवेश गर्न रोक्छ तर O2 को रूपमा इलेक्ट्रोलाइटमा प्रवेश गर्न अनुमति दिन्छ। त्यसपछि यो ऑक्सिजन KOH इलेक्ट्रोलाइट घोलमा H2O सँग प्रतिक्रिया गर्छ, घोलबाट इलेक्ट्रानहरू लिन्छ र OH– आयनहरू बनाउँछ। यी आयनहरू अल्युमिनियम एनोडसँग जोड्दै अल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड (Al(OH)3) बनाउँछ र इलेक्ट्रानहरू फिर्ता दिन्छ। यी इलेक्ट्रानहरू बाहिरी परिपथ द्वारा अल्युमिनियम एनोडबाट हवा कैथोडमा जान्छ र इलेक्ट्रोलाइट घोलमा इलेक्ट्रानहरूको अभाव लगाउन योगदान गर्छ।
अल्युमिनियम एयर बैटरीको रासायनिक प्रतिक्रिया
चार अल्युमिनियम परमाणुहरू ३ ऑक्सिजन अणुहरू र ६ पानी अणुहरूसँग प्रतिक्रिया गर्दै चार अल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड बनाउँछ।
अल्युमिनियम एयर बैटरीको समीकरण
एनोड ऑक्सिडेशन (आधा-प्रतिक्रिया),
कैथोड रिडक्सन (आधा-प्रतिक्रिया),
सम्पूर्ण प्रतिक्रिया,
फिनर्जी, एउटा प्रसिद्ध इजराइलियन विकास व्यवसाय जसले धातु एयर बैटरी जस्तै अल्युमिनियम एयर बैटरी र जिंक एयर बैटरीको उपयोगमा ध्यान दिन्छ। धातु एयर बैटरीको विशेषता यो हो कि यसले वातावरण बाट ऑक्सिजन लिन्छ। अल्युमिनियम एयर बैटरीको ऊर्जा घनत्व धेरै उच्च छ, यो ३०० वाट-घण्टा प्रति एक पाउन्ड अल्युमिनियम जस्तै उच्च छ। यसको शक्ति घनत्व पनि उच्च छ, लगभग ३० वाट/पाउन्ड।
यो प्रकारको बैटरी विद्युतीय रूपमा फिर्ता नगरिन्छ। यो मुख्यतया एक प्राथमिक बैटरी हो। तर फिर्त
