22 лет персонализации аккумуляторов
Sep 15, 2020 Вид страницы：373
Вступление
Батареи состоят из различных элементов, извлеченных из земной коры, и они должны присутствовать в батарее в нужных количествах для правильного взаимодействия. Некоторыми из самых ранних элементов, которые использовались, были медь и цинк в 1799 году, когда была изобретена первая батарея, и с тех пор ряд других элементов из периодической таблицы использовался для разработки батарей.
Самые ранние батареи в 1799 году использовали медь и цинк в качестве элементов батареи, и с тех пор ученые начали искать другие элементы в периодической таблице, которые можно было бы использовать для разработки батарей. Литий и никель широко используются для изготовления различных типов батарей. Другие элементы, такие как серебро и золото, слишком дороги для использования в батареях, а благородные газы не обладают нужными свойствами для их сбалансированного взаимодействия.
Внутри каждой батареи есть катод, анод и жидкость, которая позволяет ионам проходить между анодом и катодом. В зависимости от использования различных элементов при изготовлении анода и катода существуют разные типы батарей. Медно-цинковые батареи были самыми ранними батареями, которые сегодня больше не используются в коммерческих целях. Затем есть свинцово-кислотные батареи, в которых используется элемент свинец и его оксид. Эти батареи являются перезаряжаемыми и используются в электромобилях. Никель-кадмиевые батареи (NiCd) были разработаны в 1990-х годах для портативных устройств, но, поскольку кадмий токсичен, его использование сократилось после появления литий-ионных аккумуляторов.
Существуют никель-железные батареи, в которых на катоде и аноде используется оксид никеля и железо, и эти батареи использовались на железных дорогах для резервного хранения. В наше время мы используем перезаряжаемые щелочные батареи или батареи типа AAA, которые состоят из цинка и диоксида марганца. Также известные как карандашные элементы, это наиболее распространенные батареи, которые сегодня встречаются в каждом доме, и используются для зарядки пультов дистанционного управления для часов и почти любого электронного устройства.
Помимо них существует множество форм батарей, которые были разработаны с использованием элементов никеля, лития, цинка и их оксидов.
Элементы батареи добываются из земной коры, и каждый из них имеет разные свойства, которые делают их пригодными для использования в батареях. Алюминий, используемый в батареях, - это металл, который выделяется из бокситов, и он является третьим по распространенности элементом на Земле. Он находит свое применение в катоде некоторых литий-ионных батарей. Сурьма - еще один элемент, который используется в свинцово-кислотных аккумуляторах для усиления свинцовых пластин. Это белый металлический элемент, который также смешивается с другими элементами, образуя полупроводники.
Кадмий, который является потенциально токсичным элементом, выделяется в качестве побочного продукта при производстве цинка. Он используется в качестве анода в никель-кадмиевых батареях, но коммерческое использование этих батарей запрещено. Кальций является пятым по распространенности элементом на Земле и играет важную роль в укреплении металлических пластин свинцово-кислотных аккумуляторов. Хлорид - еще один элемент, который широко используется в электролите батарей.
Самым распространенным элементом на Земле является железо, которое было проверено на предмет его потенциального использования в батареях после меди. Железо используется в литий-железо-фосфатно-оксидных батареях, и на него с древних времен подавались в суд. Свинец является наиболее стабильным из всех элементов и широко используется в аккумуляторах. Еще один элемент, который относительно широко распространен, - это марганец, используемый в батареях. Никель - это элемент, который лучше всего подходит для электродов батареи и часто используется в зомбинации с железом или цинком. Натрий является шестым по распространенности элементом и часто используется в батареях в сочетании с серой.
Цинк является наиболее часто используемым элементом в батареях с момента его открытия Александрой Вольта и создания гальванических элементов, которые больше не являются коммерчески доступными. Однако цинковые пластины используются в батареях, а также в сочетании с медью, железом или магнием.
Большинство этих элементов находятся в земной коре и были извлечены оттуда и использовались в сочетании с другими элементами и металлами для использования в батареях. Литий-ионные батареи и щелочные батареи AAA сегодня наиболее широко используются для портативных устройств и автомобильных аккумуляторов.
Различные типы батарей имеют разные элементы на катоде и аноде, и когда вы используете эти батареи в устройстве, они подключаются к цепи, которая запускает химические реакции. Скажем, например, для обычных щелочных батарей, которые мы используем, анод обычно делается из цинка, а катод - из диоксида марганца. Оксид элемента на одном конце и другого элемента на другом конце. Теперь между ними есть электролит, который заставляет электроны перетекать от одного конца к другому. Когда электролит контактирует с электродами, происходит серия окислительно-восстановительных реакций. Катод является окислительным электродом, поскольку он принимает кислород или электроны, а анод является восстановителем, поскольку он отдает электроны. Это заставляет электроны течь от анода к катоду, и это создает разницу зарядов, которая заставляет ток течь.
Перезаряжаемые батареи - это батареи, в которых электроды можно заряжать, в отличие от неперезаряжаемых, где эта химическая реакция может происходить только в течение некоторого времени, после чего анод больше не может отдавать электроны, и батарея теряет свою мощность.
По этой причине большинство батарей имеют оксидный элемент на катоде и элемент на аноде. Анод теряет электрон, который принимает катод, и это инициирует поток электронов, который заставляет заряд течь в батарее. Все распространенные батареи, включая батареи Triple A, литий-ионные батареи, основаны на этой концепции с использованием различных элементов.
Большинство элементов периодической таблицы были проверены на предмет их использования в батареях, и эти элементы обычно встречаются на Земле. Обилие этих элементов и их эффективность при использовании батарей привели к разработке различных типов аккумуляторных батарей для будущего использования.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
