18.8
Baterie to ogniwa galwaniczne używane jako przenośne źródła energii elektrycznej. Są one podzielone na baterie pierwotne lub jednorazowe i wtórne lub ładowalne.
Powszechną baterią pierwotną jest suche ogniwo. Zawiera cynkową obudowę jako anodę i katodę grafitową zanurzoną w wilgotnej, kwaśnej paście elektrolitowej z tlenku manganu(IV) i chlorku amonu.
utlenia się do chlorku, a tlenek manganu(IV) redukuje się do stałego tlenku manganu(III), generując potencjał 1,5 wolta. Podczas pracy elektrody wyczerpują się, dzięki czemu suche ogniwa stają się bateriami jednorazowego użytku.
Baterie alkaliczne są podobne, ale wykorzystują elektrolit alkaliczny, co wydłuża ich trwałość i żywotność.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe to akumulatory wtórne stosowane głównie w samochodach. Zazwyczaj mają one sześć ogniw elektrochemicznych połączonych szeregowo, generując łączny potencjał 12 woltów. Każde ogniwo posiada anodę ołowiową i katodę z tlenku ołowiu zanurzoną w kwasie siarkowym.
Podczas rozładowania reakcje redoks osadzają stały siarczan ołowiu na obu elektrodach, który jest przekształcany z powrotem podczas ładowania za pomocą zewnętrznego źródła zasilania.
Nickel-kadmowe akumulatory zawierają katodę tlenowo-wodorotlenkową niklu, anodę kadmową i elektrolit wodorotlenku potasu. Podczas pracy anoda utlenia się do stałego wodorotlenku kadmu, a katoda redukuje się do stałego wodorotlenku niklu, generując potencjał ogniwa 1,3 wolta.
Jednak toksyczność kadmu napędza zastąpienie niklu–baterie kadmowe firmy eco-friendly nickel–akumulatory metalowo-wodorkowe. Tutaj katoda pozostaje taka sama, ale anoda jest stopem pochłaniającym wodór. Reakcja anodowa polega na tworzeniu się wody z wodoru.
Lithium-jonowe to najnowsze baterie wtórne. Lekki lit metaliczny sprawia, że akumulatory te są przenośne o dużej gęstości energii.
A litowo-jonowa bateria zawiera litowaną anodę grafitową i lit–katoda z tlenku metalu przejściowego. Po naładowaniu metal przejściowy ulega utlenieniu, podczas gdy jony litu są wprowadzane między warstwy grafitu anodowego. Po rozładowaniu jony litu przepływają z anody do katody, generując potencjał 3,7 wolta.
Wreszcie, ogniwa paliwowe to ogniwa galwaniczne, które wymagają ciągłego zewnętrznego dostarczania reagentów redoks do produkcji energii.
Typowe wodorowe ogniwo paliwowe wykorzystuje wodór i tlen z powietrza do generowania prądu, jednocześnie emitując wodę. Elektrody grafitowe zawierają katalizatory na bazie platyny, które przyspieszają reakcję redoks.
Bateria to ogniwo galwaniczne wykorzystywane jako źródło energii elektrycznej w określonych zastosowaniach. Nowoczesne baterie występują w wielu posta…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.