Показать больше о воздушно-цинковой батарее и литий-ионной батарее

Вы знаете, как кажется, что все живы? В наш век цифровых технологий многие гаджеты и электроника процветают на батареях, которые, очевидно, имеют разную емкость.

Все хотели бы использовать телефоны, автомобили или гаджеты, в общем, которые не нужно было бы перезаряжать или даже утилизировать, потому что каким-то образом они перезаряжаются, и цикл просто продолжается.

Был шум автомобилей, которые процветают на воде, но что, если единственное, что нужно автомобилю для выработки электричества, - это кислород, то есть то, что поддерживает жизнь? «Круто» было бы преуменьшением для такой инновации и того, чего она может достичь. Давайте посмотрим на эти два типа батарей.

Как работает воздушно-цинковая батарея?

Эти батареи вырабатывают энергию в результате серии химических реакций, но одним из основных их реагентов является кислород.

Батареи содержат анод, состоящий из гранулированного цинка и электролитов с гелеобразователем. Он также содержит катод, который позволяет кислороду поступать извне для завершения химического процесса. Когда катод подвергается воздействию кислорода, кислород создает ионы гидроксила.

Затем эти ионы перемещаются к аноду. Анод в основном имеет форму пасты, поскольку цинк, смешанный с электролитом и гелеобразователями, имеет повышенные характеристики. Ионы взаимодействуют с этой пастой с образованием цинката. Когда он образуется, он заставляет электроны выходить на катод, создавая 1,65 вольт электричества.

Теперь, когда вырабатывается электричество, цинкат превращается в оксид цинка, а вода отправляется в электролит, который затем повторно используется. Интересно, правда? Очевидно, здесь нет классических терминов и фиктивных химических языков.

Как и любой другой процесс или оборудование, воздушно-цинковые батареи имеют свою долю хорошего и плохого. Итак, давайте посмотрим на их преимущества и недостатки.

Каковы преимущества и недостатки цинково-воздушных батарей?

Преимущества

1. Цинково-воздушные батареи имеют очень высокую плотность энергии. Очевидно, это связано с тем, что кислород является одним из их основных реагентов. Естественно, использование воздуха увеличило бы вес и объемную вместимость. Они могут сэкономить больше энергии, чем любой другой тип. Они обладают исключительной износостойкостью и значительно сэкономят на затратах на замену.

2. Они также являются долговечными, если они должным образом герметизированы, чтобы не пропускать воздух. При правильном хранении срок их годности неограничен.

3. Батареи имеют низкий саморазряд - 2 процента в год. Хотя емкость этой батареи может зависеть от многих факторов, включая доступность воздуха и площадь катода, поскольку свойства катода не меняются во время разряда, напряжение будет оставаться неизменным, пока батарея не дойдет до точки. истощения.

4. Воздушно-цинковые батареи также идеально подходят для окружающей среды, поскольку не содержат ртути и кадмия. Это уменьшит остатки, образующиеся в аккумуляторе, а также затраты на переработку.

5. Их также легко транспортировать без лицензий и разрешений.

6. Они изготавливаются по индивидуальному заказу, поскольку могут адаптироваться к любому потреблению энергии, а также имеют несколько моделей разъемов.

7. Они изготовлены из недорогих материалов, поэтому имеют очень низкую стоимость.

Ограничения

1. Цинково-воздушные батареи могут быть очень чувствительны к экстремальным температурам и влажности. В условиях низкой влажности электролит теряет воду намного быстрее, чем обычно. В условиях экстремальной влажности вода накапливает элемент и заливает катод, тем самым разрушая все его активные и функциональные свойства.

2. Когда карбонат образуется из-за наличия в воздухе углекислого газа, он снижает способность электролитов проводиться.

3. Когда мелкие элементы в батарее подвергаются воздействию воздуха, они имеют очень высокий саморазряд.

4. Когда аккумулятор активирован и используется, его нужно использовать как можно быстрее, потому что химические вещества в нем имеют тенденцию высыхать, что делает его бесполезным.

5. Существуют способы подзарядки воздушно-цинковых батарей, хотя они не похожи на обычные, они подходят только для батарей большой мощности, таких как те, которые используются для питания уличных фонарей, а не для наручных часов или пультов дистанционного управления.

6. Красота цинковых батарей заключается в их портативности, минимальной емкости и сохранении большого количества энергии; тем не менее, для большего или более высокого потребления тока эти батареи должны быть массивными.

7. Для механической перезарядки воздушно-цинковых батарей, используемых для источников питания большой мощности, потребуется удалить использованный цинковый картридж и заменить его новым. Нет никакой конструкции, чтобы вынуть использованный картридж или заменить его, и это похоже на занозу в плоть для этих батарей.

В чем разница между воздушно-цинковыми батареями и литий-ионными?

Поскольку емкость, сила и ограничения воздушно-цинковых батарей уже известны, давайте сравним их с литий-ионными батареями.

В литий-ионных батареях в первую очередь используется литий, и они являются перезаряжаемыми в общепринятом смысле этого слова. Ионы перемещаются от отрицательных электродов к положительным во время разряда и обратно к отрицательным при зарядке. Они используются в телефонах и компьютерах и, в основном, в большинстве портативных электронных устройств. Между литий-ионными батареями, как их обычно называют, и воздушно-цинковыми батареями существует множество различий.

1. Что ж, давайте повторим очевидное мнение о том, что литий-ионные батареи являются перезаряжаемыми, а воздушно-цинковые батареи - неперезаряжаемыми, по крайней мере, в обычном смысле этого слова.

2. В экстремальных температурных условиях воздушно-цинковые батареи повреждаются из-за того, что вода заливает катод, но когда литий-ионные батареи подвергаются воздействию таких температур, срок службы батареи только сокращается, но не повреждается полностью.

3. Однако литий-ионные батареи могут быть опасными, поскольку они содержат электролит, который легко воспламеняется, и если он поврежден или неправильно заряжен, это может привести к взрывам или возгоранию, чего нельзя сказать о воздушно-цинковых батареях. Samsung, например, отозвал Galaxy Note 7 из-за таких пожаров, вызванных ионами лития.

Подвести итоги

В некотором смысле, батареи могут продлить срок службы всего этого оборудования и приборов, но, как и в постоянно развивающемся мире, существуют постоянные инновации, поскольку люди всегда стремятся улучшить емкость аккумуляторов.