Baterie cynkowo-powietrzne

W świecie, który odszedł od urządzeń przenośnych, kluczowe znaczenie mają baterie. bez tych skromnych, małych zasilaczy do zasilania naszych laptopów, telefonów komórkowych i osobistych asystentów cyfrowych równie dobrze moglibyśmy wrócić do czasów papieru i gołębi. Choć baterie oferują, nadal irytują nas częstą potrzebą ładowania lub wymiany. Ostatnio bateria cynkowo-powietrzna stała się nowym wyborem zasilania dla podręcznej elektroniki, zapewniając do trzech razy więcej energii niż zwykłe baterie alkaliczne w bardziej kompaktowej obudowie.

Ogniwa cynkowo-powietrzne działają jak konwencjonalne baterie, ponieważ wytwarzają energię elektryczną w wyniku reakcji chemicznych. Ale zamiast pakować niezbędne składniki do wnętrza ogniwa, baterie cynkowo-powietrzne pobierają jeden ze swoich głównych reagentów – tlen – z powietrza zewnętrznego. Cząsteczki tlenu wchodzą do ogniwa przez małe otwory w górnej części, a następnie wchodzą w kontakt z dodatnio naładowaną elektrodą (katodą) wykonaną z porowatego węgla. Woda i inne cząsteczki już obecne w porach elektrody reagują z tlenem, tworząc hydroksyl. Te cząsteczki i inne wcześniej istniejące hydroksyle migrują przez separator powietrza do ujemnie naładowanej elektrody (anody), która składa się z żelu cynkowego. Hydroksyle łączą się z cząsteczką cynku, tworząc cynkan, który natychmiast dzieli się na dwa hydroksyle, cząsteczkę wody i tlenek cynku, i uwalnia dwa elektrony, które przemieszczają się przez obwód, aby zasilać urządzenie – zwykle telefon komórkowy lub aparat słuchowy.

Ta historia była częścią naszego wydania z września 2001 r.

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Zastosowanie reagenta z powietrza pozwala zaoszczędzić miejsce, zmniejszając rozmiar i wagę baterii. W przeciwieństwie do niektórych baterii stosowanych w urządzeniach bezprzewodowych, ogniwa cynkowo-powietrzne nie zawierają związków toksycznych i nie są ani wysoce reaktywne, ani łatwopalne. W rzeczywistości można je poddać recyklingowi, bezpiecznie zutylizować lub w niektórych przypadkach ponownie napełnić nowym cynkiem. Ich jedyną wadą jest to, że stały kontakt z otaczającym powietrzem może albo wysuszyć żel cynkowy, albo, jeśli warunki są zbyt wilgotne, zalać go parą wodną. Oba powodują, że bateria jest mniej wydajna. AER Energy Resources of Smyrna, GA, znalazł sposób na dyfuzję powietrza (dolna wstawka). Inna firma, Electric Fuel, opracowuje technologię akumulatorów cynkowo-powietrznych do samochodów. Zamiast ssać gaz, nasze samochody mogą pewnego dnia oddychać powietrzem.

ukryć