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배터리는 휴대용 전원으로 사용되는 볼타 전지입니다. 이 배터리는 기본 배터리 또는 비충전식 배터리와 보조 배터리 또는 충전식 배터리로 분류됩니다. 일반적인 기본 배터리는 건전지입니다.
양극으로써의 아연 케이스와 5산화망간과 염화암모늄의 촉촉한 산성 전해액 페이스트에 담근 흑연 음극이 들어 있습니다. 아연은 염화 아연으로 산화되고 망간(IV)산화물은 고체 산화망간(III)으로 환원되어 1.5볼트의 전위를 생성합니다. 배터리를 작동하면 전극이 고갈되어 건전지는 1회용으로만 사용할 수 있습니다.
알칼리성 배터리는 이와 유사하지만 알칼리성 전해질을 사용하여 저장 및 작동 수명을 연장합니다. 납산 배터리는 주로 자동차에 사용되는 보조 배터리입니다. 이 배터리는 일반적으로 6개의 전기 화학 전지가 직렬로 연결되어 총 12 볼트의 전위를 생성합니다.
각 전지에는 납 양극과 황산에 담근 산화 납 음극이 있습니다. 방전 중 산화환원 반응에 의해 두 전극에 황산염 고체 납이 증착되며 이 납은 외부 전원을 사용하여 재충전하는 동안 다시 변환됩니다. 니켈 카드뮴 충전식 배터리는 니켈산소수산화물 음극, 카드뮴 양극 및 수산화 칼륨 전해질을 포함합니다.
배터리 작동 시 양극은 고체 수산화 카드뮴으로 산화되고 음극은 고체 수산화 니켈로 환원되며 이때 1.3볼트의 전지 전위를 생성합니다. 그러나 카드뮴은 독성이 있어 니켈-카드뮴 배터리를 친환경 니켈-금속 수화물 배터리로 대체하게 되었습니다. 이 새 배터리에서 음극은 그대로지만 양극은 수소 흡수성 합금입니다.
양극 반응에 의해 수소에서 물이 형성됩니다. 리튬 이온 배터리는 최신형 보조 배터리입니다. 가벼운 리튬 금속이 들어 있어 높은 에너지 밀도를 가진 휴대용 배터리 제작이 가능하게 합니다.
리튬 이온 배터리에는 리튬산화 흑연 양극과 리튬 전이 금속 산화 음극이 들어 있습니다. 충전되면 전이 금속은 산화되고 리튬 이온은 양극 흑연 층 사이에 포함됩니다. 방전 시 리튬 이온은 양극에서 음극으로 흐르면서 3.7 볼트의 전위를 생성합니다.
끝으로, 연료 전지는 에너지 생성을 위해 지속적으로 외부에서 산화환원 반응물을 공급해야 하는 볼타 전지입니다. 전형적인 수소 연료 전지는 공기의 수소와 산소를 사용하여 전류를 생성하면서 물을 배출합니다. 흑연 전극에는 산화환원 반응을 가속화하기 위한 백금 기반 촉매가 포함되어 있습니다.
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