18.8
Piller, taşınabilir elektrik kaynağı olarak kullanılan voltaik hücrelerdir. Birincil veya şarj edilemeyen ve ikincil veya şarj edilebilir piller olarak kategorize edilirler. Ortak birincil pil kuru pildir.
Anot olarak bir çinko kılıf ve manganez oksit ve amonyum klorürden oluşan nemli, asidik bir elektrolit pastasına batırılmış bir grafit katot içerir. Çinko, çinko klorüre oksitlenir ve manganez oksit, 1, 5 voltluk bir potansiyel oluşturan katı manganez okside indirgenir. Çalıştırıldığında, elektrotlar tükenerek kuru hücreler tek kullanımlık piller haline gelir.
Alkalin piller benzerdir ancak raflarını ve çalışma ömürlerini uzatan bir alkalin elektrolit kullanırlar. Kurşun asitli aküler, ağırlıklı olarak otomobillerde kullanılan ikincil akülerdir. Bunlar tipik olarak seri bağlı altı elektrokimyasal hücreye sahiptir ve toplam 12 voltluk bir potansiyel oluşturur.
Her hücrede, sülfürik aside batırılmış bir kurşun anot ve bir kurşun oksit katodu bulunur. Deşarj sırasında, redoks reaksiyonları, harici bir güç kaynağı kullanılarak yeniden şarj sırasında geri dönüştürülen her iki elektrotta katı kurşun sülfat bırakır. Nikel-kadmiyum şarj edilebilir piller bir nikel oksihidroksit katot, bir kadmiyum anot ve bir potasyum hidroksit elektrolit içerir.
Çalıştırıldığında, anot katı kadmiyum hidroksite oksitlenir ve katot katı nikel hidroksite indirgenerek 1, 3 voltluk bir hücre potansiyeli oluşturur. Ancak kadmiyum toksisitesi, nikel-kadmiyum pillerin çevre dostu nikel-metal hidrit pillerle değiştirilmesine neden olmuştur. Burada katot aynı kalır, ancak anot hidrojen emici bir alaşımdır.
Anodik reaksiyon, hidrojenden su oluşumunu içerir. Lityum iyon piller en yeni ikincil pillerdir. Hafif lityum metal, bu pilleri yüksek enerji yoğunluğu ile taşınabilir hale getirir.
Bir lityum iyon pil, lityumlanmış bir grafit anot ve bir lityum geçiş metal oksit katodu içerir. Yüklendiğinde, geçiş metali oksitlenirken, lityum iyonları anodik grafit tabakaları arasına dahil edilir. Boşalmanın ardından, lityum iyonları anottan katoda akarak 3, 7 Voltluk bir potansiyel oluşturur.
Son olarak, yakıt hücreleri, enerji üretimi için sürekli bir harici redoks reaktant kaynağı gerektiren voltaik hücrelerdir. Tipik bir hidrojen yakıt hücresi, su yayarken bir akım oluşturmak için havadan hidrojen ve oksijeni kullanır. Grafit elektrotlar, redoks reaksiyonunu hızlandırmak için platin bazlı katalizörler içerir.
Pil, belirli uygulamalar için bir elektrik kaynağı olarak kullanılan bir galvanik hücredir. Modern piller, kol saatlerine güç verenler gibi küçük düğm…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.