Vzduchovo-zinkový prvek

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. června 2020; kontroly vyžadují 2 úpravy .
vzduchovo-zinkový prvek

Barevně odlišené zinkové vzduchové prvky
Měrná energetická náročnost 1350 Wh/kg
Měrná hustota energie více než 450 Wh/dm³
Specifická síla 5000 W/kg
samovybíjení velký
Elektromotorická síla 1,65  V
Pracovní teplota -20…+35  °С
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Vzduch-zinkový článek  - galvanický článek , ve kterém je použita anoda - plyn (vzduchová elektroda ), elektrolyt  - vodný roztok hydroxidu draselného ( nebo roztoky chloridu zinečnatého ), katoda  - zinek . Má velmi vysokou měrnou energetickou náročnost (vyšší než u lithium-iontových baterií [1] ). Široké distribuci brání krátká životnost spojená s vysycháním elektrolytu, ale na odstranění tohoto nedostatku se pracuje.

Historie vynálezu

Možnosti

průměr,
mm
výška,
mm
IEC kód Renata Varta Rayovac Panasonic
11.6 5.4 PR44 ZA675 V675A DA675 PR675
7.9 5.4 PR48 ZA13 V13A DA13 PR13
7.9 3.6 PR41 ZA312 V312A DA312 PR312
5.9 3.6 PR70 ZA10 V10 DA230 PR230

Chemické procesy

Na katodě dochází k elektroredukční reakci kyslíku, jejímž produkty jsou záporně nabité hydroxidové ionty:

02 + 2H20 + 4e - > 4OH- .

Hydroxidové ionty se pohybují v elektrolytu na zinkovou anodu, kde dochází k oxidační reakci zinku s uvolňováním elektronů, které se vracejí ke katodě přes vnější obvod:

Zn + 4OH - → Zn(OH) 2 2- + 2e.

Zn(OH) 22- → ZnO + 2OH - + H20 .

Konstrukce

Konstrukce zinkového vzduchového článku obsahuje katodu a anodu oddělené alkalickým elektrolytem a mechanickými separátory. Jako katoda je použita plynová difúzní elektroda (GDE), jejíž propustná membrána umožňuje získávat kyslík z atmosférického vzduchu, který jí cirkuluje. „Palivo“ je zinková anoda, která se oxiduje během provozu prvku, a oxidační činidlo je kyslík získaný z atmosférického vzduchu vstupujícího přes „dýchací otvory“.

Skladování a provoz

Jednou z vlastností vzduchovo-zinkového prvku je poměrně velké samovybíjení. Zinko-vzduchový článek se však nevybije, dokud není katoda naplněna vzduchem. Proto je při skladování větrací otvor prvků uzavřen těsnící nálepkou. Prvek dosáhne plného výkonu přibližně jednu minutu po odstranění nálepky.

Aplikace

Používá se k napájení sluchadel.

Výrobci a typy vyráběných baterií

Odkazy

Literatura

Poznámky

  1. Poprvé byly vytvořeny dobíjecí zinko-vzduchové baterie Archivní kopie z 29. prosince 2010 na Wayback Machine Membrane.ru
  2. Baterie pro koncentrátory kyslíku . Získáno 29. října 2010. Archivováno z originálu 24. října 2010.
  3. Konečná specifická energie pro baterie (nedostupný odkaz) . Získáno 29. října 2010. Archivováno z originálu 11. srpna 2010. 
  4. Kovové vzduchové baterie, polovina palivového článku? Archivováno 27. prosince 2010 na Wayback Machine
  5. 1 2 Zinc Air Cells: From Batteries to Batteries Archivováno 25. března 2014 v časopise Wayback Machine ComputerPress