Bateria ng Aluminum Air: Paano Ito Gumagana?
Mga Bateria ay maaaring maging mabigat. Ang pagkakamali ito ay nagpapahintulot sa mga bateria na hindi maging isang pinagmulan ng enerhiya sa maraming iba't ibang mga aparato at aplikasyon kung saan ang pagiging maluwag ay mahalaga.
Ang aluminum air battery ay lumalampas sa isyung ito. Ito ay gumagamit ng hangin bilang cathode, na siyang nagpapabawas nang malaking bahagi sa bigat nito.
Sa isang aluminum air battery, ang aluminum ay ginagamit bilang anode, at ang hangin (ang oxygen sa hangin) ay ginagamit bilang cathode. Ito ay nagreresulta sa mataas na energy density – o ang enerhiyang nabubuo kada unit ng bigat ng bateria – kumpara sa iba pang mga tradisyonal na bateria.
Bagaman, ang aluminum air battery ay hindi pa komersyal na ginagawa, pangunehin dahil sa mataas na gastos ng produksyon ng anode, pati na rin ang mga isyu sa corrosion ng aluminum anode dahil sa carbon dioxide sa hangin. Dahil dito, ang paggamit ng bateriyang ito ay nakatali sa pangunahing militar na aplikasyon.
Ang mataas na energy density ng aluminum air battery ay nangangahulugan na may mataas silang potensyal para gamitin sa mga elektrikong sasakyan.
Ang paggawa ng aluminum air battery ay napakasimple – at maaaring gawin gamit ang mga simpleng bagay sa tahanan. Pupunta tayo sa isang DIY (Do It Yourself) guide sa paggawa ng aluminum air battery.
Pagsusulit ng Aluminum Air Battery
Para makagawa nito eksperimental, kailangan natin ng,
Aluminum foil.
Saturated solution ng tubig at asin
Bloating papers
Fine charcoal dust.
Dalawang maliit na piraso ng electric wires at
Isang light emitting diode.
Proseso ng Paggawa ng Simple na Aluminum Air Battery
Kumuha lamang ng isang piraso ng aluminum foil at ipalapat ito sa mesa. Sa isang pot, gawin ang isang saturated solution ng tubig at asin. Kumuha ng isang piraso ng bloating paper. Ihiga ang piraso ng bloating paper sa saturated salt solution.
Tapos ihiga ang basang piraso ng bloating paper sa ibabaw ng aluminum foil. Ngayon ilagay ang ilang fine dust ng charcoal sa ibabaw ng bloating paper. Pagkatapos maglagay ng non-insulated wire lead sa charcoal dust, takpan ito ng isa pang piraso ng salt solution soaked bloating paper ng parehong laki. Ngayon tiyakin mong mapapaligid nang maayos ang buong bagay upang walang charcoal dust ang makapag-uugnay direkta sa aluminum foil at ang insulated portion ng lead wire ay lumabas sa isang dulo ng roll. Ngayon kumuha ng isa pang wire at i-fix ang non-insulated portion ng wire sa aluminum foil. Ngayon kung i-connect natin ang isang low rated light emitting diode (LED) sa dalawang leads (isa mula sa charcoal at isa mula sa aluminum foil) at pindutin ang roll sa aming mga daliri, ang LED ay kumukulo.
Prinsipyo ng Paggana ng Aluminum Air Battery
Tulad ng ipinapakita sa larawan sa kanan, ang isang aluminum air battery ay may air cathode na maaaring gawin ng silver based catalyst at ito ay tumutulong na hadlangin ang CO2 na makapasok sa bateria ngunit ito ay pinapayagan ang O2 na makapasok sa electrolyte. Tapos ang oxygen na ito ay sumasalungat sa H2O sa KOH electrolyte solution at kumuha ng electrons mula sa solusyon at lumilikha ng OH– ions. Ang mga ions na ito ay pagkatapos ay nauugnay sa Al anode at lumilikha ng Al(OH)3 at inilalabas ang electrons. Ang mga electrons na ito ay pagkatapos ay lumilipad sa air anode mula sa aluminum cathode sa pamamagitan ng external circuit para bumawi sa kakulangan ng electrons sa electrolyte solution dahil sa cathode reduction reaction.
Chemical Reaction ng Aluminum Air Battery
Apat na aluminum atoms ay sumasalungat sa 3 oxygen molecules at 6 water molecules at lumilikha ng 4 aluminium hydroxides
Equation ng Aluminum Air Battery
Ang anode oxidation (half-reaction),
Ang cathode reduction (half-reaction),
Total reaction,
Ang Phinergy, isang kilalang Israeli developer company na nakatuon sa paggamit ng metal air battery tulad ng aluminum air battery at zinc air battery. Ang espesyalidad ng air metal battery ay kinukuha nila ang oxygen mula sa ambient air. Ang aluminum air battery ay may napakataas na energy density, ito ay kasing taas ng 300 Wh per one ib ng aluminum. Ang power density nito ay din napakataas, halos 30 Watt/lb.
Ang uri ng bateria na ito ay hindi maaaring i-charge nang elektrikal. Sa pangkalahatan, ito ay isang primary battery. Ngunit ang kahirapan ng recharging ay maaaring lunasan sa pamamagitan ng mekanikal na proseso ng recharging. Ang mekanikal na recharging ng aluminum air cell ay ginagawa sa pamamagitan ng pagpapalit ng aluminum electrode. Sa proseso na ito, ang bateria ay maaaring ibalik sa fully charged condition mula sa discharged battery cell stack.
Dahil sa mataas na energy at power densities, ang mga pasilidad ng mechanical recharging, ang aluminum air battery ay maaaring ang pinakasagana na alternative ng petroleum fuel para sa sasakyan sa malapit na hinaharap. Ang mga bateria na ito ay may napakababang environmental impact.
Ang pangunahing kadahilanan ng teknolohiya na ito ay, ang reaksiyon ng CO2 sa aluminum. Ang aluminum ay madaling naapektuhan ng corrosion dahil sa presence ng CO2 sa hangin. Ang problema na ito ay maaaring lunasan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng espesyal na air electrode na maaaring hadlangin ang CO2 na makapasok sa aluminum sheet. Ang Phynergy ay nagdevelop ng isang air electrode na may silver based catalyst at ang estruktura na ito ay pinapayagan ang O2 na makapasok sa aluminum sheet at hadlangin ang CO2 na makapasok.
Pahayag: Igalang ang orihinal, mahalagang artikulo na karapat-dapat ibahagi, kung may paglabag sa karapatang-ari makipag-ugnayan para i-delete.
