Yanzu kafofin, sunadarai. Tattare da sunadarai a halin yanzu kafofin da kuma na'urar

Yanzu kafofin , sunadarai (rage tsawon buga) - karbuwa, a cikin abin da makamashi na wani redox dauki ne tuba zuwa cikin na'urar samar da makamashi. Su wasu sunaye - wani electrochemical cell, galvanic cell , an electrochemical cell. Su aiki manufa ne da wadannan: hulda na biyu reagents sa a sinadaran dauki tare da akai lantarki ikon kasafi. A wasu tushen aiwatar sa wutar lantarki yanzu faruwa multistage makirci. Na farko saki thermal makamashi, to, shi ne ya canza kama zuwa inji kuma amma sai a cikin na'urar samar da makamashi. Riba buga - daya-mataki tsari, Ina nufin wutar lantarki da aka samu kai tsaye, jingine da matakai na samar da thermal da kuma inji kuzari.

labarin

Yadda ya yi da farko halin yanzu source? sinadaran da kafofin aka kira galvanic Kwayoyin bayan da Italian masanin kimiyya na karni na sha takwas - Luigi Galvani. Ya kasance likita, anatomist, physiologist da kuma likita. Daya daga cikin yankunan da bincike ya yi nazarin halayen da dabbobi su daban-daban na waje tsoma. A sunadarai Hanyar samar da wutar lantarki da aka bude Galvani bazata, a lokacin da daya daga cikin gwaje-gwajen a frogs. Yana an haɗa zuwa raw jijiya a cikin rana kafafu biyu karfe faranti. Lokacin da wannan ya faru murdede ƙanƙancewa. Own bayanin wannan al'amari na Galvani ba daidai ba ne. Amma sakamakon ya gwajen da kuma lura taimaka wa takwararta Alessandro Volta a m karatu.

Volta bayyana a cikin aikinsa da ka'idar da ya faru na wutar lantarki ta hanyar wani sinadaran dauki tsakanin biyu karafa a lamba tare da murdede nama na rana. A farko sinadaran halin yanzu source kama da akwati da brine, tare da faranti nutsa, a cikinta daga tutiya da tagulla.

A cikin masana'antu sikelin-CCS fara da za a samar a cikin rabi na biyu na karni na sha tara, godiya ga Faransa Leklanshe suka qirqiro da primary manganese-tutiya Kwayoyin tare da gishiri electrolyte, mai suna bayan shi. Bayan 'yan shekaru, wannan da aka inganta electrochemical cell zuwa wasu masana kimiyya da kuma ne kawai primary sinadaran kafofin na wutar lantarki kafin 1940.

Design da kuma aiki buga

sinadaran halin yanzu source na'urar hada biyu wayoyin (conductors na farko irin) da kuma rarrabe electrolyte (shugaba na biyu irin, ko ion shugaba). A kan iyakar lantarki m taso tsakanin su. Lantarki a kan abin da rage wakili ne oxidized kira da anode, da kuma wanda a da oxidant dawo da - cathode. Tare da electrolyte, suka qumshi wata electrochemical tsarin.

A byproduct na redox dauki tsakanin wayoyin ne da ya faru na da lantarki. A lokacin wannan dauki, da rage wakili ne oxidised da oxidant bada electrons da cewa ya yarda da su, kuma saboda wannan ne mayar. A gaban da electrolyte tsakanin cathode da anode ne kafin dauki. Idan kawai Mix tare powders na biyu daban-daban karafa, babu lantarki sallama ba ya faruwa, duk da makamashi za a saki kamar yadda zafi. A electrolyte ake bukata don streamline kan aiwatar da electron canja wuri. Mafi sau da yawa abubuwa gishiri bayani ko narke na da inganci.

A wayoyin kama da farantin karfe ko Grid. A da nutsewa a cikin electrolyte taso wani lantarki m bambanci tsakanin su - da bude kewaye ƙarfin lantarki. A anode yana da hali to tasiri na electrons da wani cathode - to su tallafi. A kan su surface sinadaran dauki farawa. Sun tsaya ta bude daga cikin sarkar, kazalika a lokacin da daya daga cikin reactants cinye. Breaking faruwa ta kau na daya daga cikin wayoyin ko electrolyte.

Abun da ke ciki electrochemical tsarin

Yanzu kafofin sinadaran oxidants ana amfani da oxygen acid salts, oxygen, halides, mafi girma da karfe oxides nitroorganic fili da kuma t. D. Rage jamiái a cikinta akwai karafa da su ƙananan oxides, hydrogen, kuma hydrocarbon mahadi. Kamar yadda Wutan amfani:

1. Mai ruwa-ruwa mafita na acid, Alkali, gishiri da sauransu. D.
2. Nonaqueous mafita da ion watsin samu ta hanyar dissolving da gishiri a cikin kwayoyin ko inorganic kaushi.
3. gishiri ya narke.
4. M mahadi da ionic raga, a cikinsa daya daga cikin m ions.
5. Matrix Wutan. Wannan ruwa mafita ko melts suna located a cikin pores na wani m maras conductive jiki - elektronositelya.
6. Ion-musayar Wutan. Wannan m dangane da ajali ionic kungiyoyin na wannan alamar. wani Yunusa yayin da hannu. Wannan dukiyar sa da watsin da electrolyte unipolar.

galvanic baturi

Chemical halin yanzu kafofin kunshi electrochemical Kwayoyin - Kwayoyin. Tashin hankali, a daya daga wadannan Kwayoyin ne kananan - daga 0.5 zuwa 4V. Dangane da bukatun, buga amfani galvanic baturi, kunsha da dama serially alaka abubuwa. An wani lokacin amfani da layi daya ko a cikin jerin-layi daya dangane da dama abubuwa. A jerin kewaye da yaushe sun hada da kawai wannan primary cell ko batura. Su kamata da wannan sigogi ne: electrochemical tsarin, zane, aiwatar bambancin da size. Domin da a layi daya dangane da yiwu a yi amfani da abubuwa na daban-daban masu girma dabam.

rarrabuwa buga

Chemical kafofin bambanta a:

• size.
• yi;
• reagents.
• Nature energoobrazuyuschey dauki.

Wadannan sigogi ayyana wasan kwaikwayon na CCS dace da wani musamman aikace-aikace.

Nau'in electrochemical Kwayoyin dangane da bambance-bambance a manufa da aiki. Dangane da wadannan halaye, rarrabe:

1. Primary sinadaran kafofin - yarwa abubuwa. Bã su da wani stock reagents, wanda aka cinye a cikin dauki. Bayan wannan cikakken sallama cell hasarar yadda ya dace. A wani primary buga ake kira galvanic Kwayoyin. Aminci za kawai kira su - da rabi. A sauki misali da wani primary ikon source - "Baturi" AA.
2. Sauya sinadaran halin yanzu kafofin - batura (wanda kuma ake kira secondary, reversible buga) ne reusable abubuwa. By wucewa a halin yanzu daga waje kewaye a baya shugabanci ta hanyar baturi bayan cikakken sallama ciyar reactants an sake halitta sake tara sinadaran da makamashi (ana cajin). Saboda da yiwuwar caji daga wani waje akai halin yanzu source na'urar da ake amfani da na dogon lokaci, a yayyanke zuwa recharge. A tsari na samar da lantarki da makamashi da ake kira accumulator sallama. Wadannan sun hada da buga batura na da yawa na'urorin lantarki (kwamfyutocin, wayoyin hannu da sauransu. N.).
3. Thermal sinadaran kafofin - na'urorin na ci gaba da aikin. A lokacin da aiki akwai wani ci gaba da kwarara daga sabon batches na reagents da kuma kau da dauki kayayyakin.
4. A hada (polutoplivnyh) electrochemical Kwayoyin da stock na daya daga cikin reactants. Na biyu na'urar aka kawota ga waje. A rayuwa da na'urar dogara a kan wadata da na farko reactant. Hada da sinadaran kafofin na wutar lantarki da ake amfani da batura, idan akwai yiwuwar maido da su cajin ta wucewa na yanzu daga wani waje Madogararsa.
5. Buga sabunta recharged mechanically ko chemically. Domin su, yana yiwuwa a maye gurbin bayan cikakken cajin ciyar reagents a kan sabon rabo. Wannan shi ne, ba su da ci gaba da na'urorin kamar yadda kyau, kamar batura lokaci zuwa lokaci recharged.

halaye buga

A babba halaye na sinadaran ikon kafofin hada da:

1. Open kewaye ƙarfin lantarki (OCV ko a dakatar da irin ƙarfin lantarki). Wannan kudi da farko ya dogara da electrochemical tsarin (hade da wani rage wakili, da oxidizing wakili da electrolyte). Har ila yau OCV shafi electrolyte taro, mataki na sallama, zazzabi da sauransu. OCV dogara da darajar da na yanzu suna gudãna ta hanyar da doka.
2. Power.
3. The sallama halin yanzu - dangane da waje kewaye juriya.
4. Capacity - matsakaicin adadin wutar lantarki da cewa yana buga idan aka kaucewa fuskantarsu.
5. A samar da makamashi ciki - iyakar makamashi samu a cika sallama na'urar.
6. Energy halaye. Domin batura, da shi ne da farko tabbas yawan cajin-sallama hawan keke ba tare da ragewan da irin ƙarfin lantarki ko cajin iya aiki (hanya).
7. Zazzabi kewayon yi.
8. Storage lokaci - matsakaicin adadin lokaci tsakanin yi da farko sallama na'urar.
9. Service rayuwa - matsakaicin total ajiya da kuma aiki rai. Domin man fetur Kwayoyin suna da muhimmanci lokaci na sabis tare da ci gaba da kuma intermittent aiki.
10. A total makamashi tsĩrar ga dukan hidimar rayuwa.
11. Inji karfin game da vibration, bugu, da sauransu. N.
12. Ability don aiki a cikin wani wuri.
13. AMINCI.
14. Easy tabbatarwa.

Bukatun ga buga

The zane na electrochemical Kwayoyin kamata samar da wani yanayi moriya ga mafi m dauki. Wadannan yanayi sun hada da:

• hana halin yanzu yayyo.
• uniform aiki.
• inji karfin (ciki har da sealing).
• rabuwa da reactants;
• kyau lamba tsakanin wayoyin da electrolyte.
• sallame halin yanzu daga dauki zone zuwa wani waje fitarwa da m hasarori.

Yanzu kafofin, sunadarai dole ne hadu da wadannan janar bukatun:

• da mafi dabi'u na musamman sigogi.
• Matsakaicin yawan zafin jiki kewayon operability.
• mafi girma danniya.
• da ƙaramar kudin na mai naúrar na makamashi.
• awon karfin wuta kwanciyar hankali.
• cajin adana.
• tsaro.
• 'yanci na tabbatarwa, da kuma fi dacewa babu bukatar shi.
• dogon sabis rayuwa.

Operation buga

Babban amfani da primary Kwayoyin - babu bukatar wani tabbatarwa. Kafin ka fara amfani da su isa ya duba bayyanar, shiryayye-rai. Idan aka haɗa shi da muhimmanci a kiyaye polarity da kuma duba mutunci da na'urar lambobi. More hadaddun sunadarai kafofin - batura, an wuya a mafi tsanani kulawa. Dalilin da sabis - matsakaicin tsawo na rayuwa. Kula da baturi ne:

• tabbatarwa daga m.
• sa idanu da bude kewaye ƙarfin lantarki.
• rike da electrolyte matakin (ga refilling kawai distilled ruwa za a iya amfani da);
• Control na electrolyte maida hankali (via hydrometer - sauki na'urar auna ruwa yawa).

Lokacin aiki na electrochemical Kwayoyin bukatar cika da dukkan bukatun da suka shafi cikin hadari yin amfani da wutar lantarki, kayan.

Buga Nau'in electrochemical tsarin

Tattare da sunadarai a halin yanzu kafofin, dangane da tsarin:

• kai (acid);
• nickel-cadmium, nickel-baƙin ƙarfe, nickel-tutiya.
• manganese-tutiya, jan-tutiya, Mercury, tutiya, tutiya-chloride.
• azurfa-tutiya, da azurfa, da cadmium.
• iska-karfe;
• nickel-hydrogen da azurfa-hydrogen.
• manganese-magnesium.
• lithium da t. d.

Modern amfani da buga

Yanzu kafofin, sinadaran Yana halin yanzu ana amfani da:

• motocin;
• šaukuwa na'urorin.
• soja da kuma sarari da fasaha;
• kimiyya kayan aiki;
• Medicine (auna bugun zuciya).

Saba misalai na buga a cikin gida:

• batura (bushe Kwayoyin).
• batura šaukuwa gida kayan da lantarki.
• uninterruptible samar da wutar lantarki;
• mota batura.

Musamman yadu soma lithium sinadaran kafofin na wutar lantarki. Wannan shi ne saboda gaskiyar cewa lithium (Li) yana da mafi makamashi yawa. Da cewa shi alfahari da mummunan lantarki m dukkan sauran karafa. Lithium-ion batura (Lia) gaba na duk wasu dabi'u na CCS, kuma takamaiman makamashi na aiki irin ƙarfin lantarki. Yanzu sun hankali Master wani sabon Sphere - hanya kai. A nan gaba kimiyya aukuwa alaka da kyautata na lithium batura, za ta motsa a cikin shugabanci na ultrathin kayayyaki da kuma manyan nauyi-taƙawa batura.