İçeriğe atla

Gümüş oksit pil

Gümüş oksit pil ağırlık oranı açısından çok yüksek bir enerjiye sahip olan bir primer hücredir. Düğme hücreler olarak küçük boyutlarda (burada kullanılan gümüş miktarı azdır ve ürün maliyetine önemli katkıda bulunmaz) ya da gümüş oksit kimyasının üstün performansının maliyet unsurlarından daha fazla olduğu geniş özel tasarımlı pillerde mevcuttur. Bu daha büyük hücreler çoğunlukla askeri uygulamalar, örneğin MK-37 Torpido ya da alfa sınıfı denizaltılarda bulunur.[1]

Gümüş oksit primer piller, Japonya'daki birincil pil satışlarının %20'sinden fazlasını oluşturuyor (Eylül 2012'de 232.000 olan 67.000'i). Genellikle gümüş-çinko pil olarak adlandırılan ilgili bir şarj edilebilir ikincil pil, gümüş oksit kimyasında bir çeşitlilik kullanır. Gümüş oksit pilin özelliklerinin çoğunu paylaşır ve buna ek olarak şimdiki bilinen tüm elektrokimyasal güç kaynaklarının en yüksek spesifik enerjilerinden birini sağlar.[2] Uzmanlaşmış uygulamalarda uzun süredir kullanılmaya başlandı, örneğin dizüstü piller gibi artık daha popüler pazarlar için geliştirildi.

Tarihi

Bu teknoloji, lityum teknolojilerinden önce en yüksek enerji yoğunluğuna sahipti. Öncelikle uçaklar için geliştirilmiş olan bu sistemler uzun çalışma süreleri ve kısa devir yaşamlarının bir dezavantaj oluşturmadığı mürettebatlı uzay aracında kullanılmıştır. Şarj edilemeyen gümüş-çinko piller, ilk Sovyet Sputnik uydularının yanı sıra ABD Saturn fırlatma araçları, Apollo Ay modülü, ay rover ve yaşam desteği sırt çantasını destekledi.[3] Kumanda modülünün birincil güç kaynakları servis modülündeki hidrojen / oksijenli yakıt hücreleri idi.

Herhangi bir konvansiyonel bataryadan daha fazla enerji yoğunluğu sağladılar, ancak zirve güç sınırlamaları, servis modülünün ayrılmasından sonra yeniden giriş sırasında da tek güç kaynağı haline gelen CM'de gümüş çinko pillerin takviye edilmesi gerekti. Yalnızca bu piller uçuş sırasında şarj edildi. Afet sonrası Apollo 13, servis modülüne yardımcı gümüş-çinko pili yakıt pillerine yedek olarak ekledi. Skylab uzay istasyonuna mürettebat feribotu olarak kullanılan Apollo servis modülleri, istasyondaki uzun konaklamalar yoluyla yakıt hücresi reaktantlarını depolayamayan hidrojen ve oksijen tankları gibi, gevşetme ve SM atma arasında üç gümüş çinko pil ile güçlendirildi.[4]

Kimya

Bir gümüş oksit pili, pozitif elektrot (katot) olarak gümüş oksit, negatif elektrot (anot) olarak çinko, artı alkalin elektrolit, genellikle sodyum hidroksit (NaOH) veya potasyum hidroksit (KOH) kullanır. Gümüş Katot'ta Ag (I) 'den Ag'ya indirgenir ve çinko Zn'dan Zn'ye (II) yükseltilir. Pilin içindeki kimyasal reaksiyon şu şekildedir:

Balanced equation for the reaction occurring in a silver oxide battery.
Balanced equation for the reaction occurring in a silver oxide battery.

Gümüş-çinko pil, tamamen boşaltılmış durumda üretilir ve karşı elektrot bileşimi bulunur; katot metalik gümüş olurken, anot çinko oksit ve saf çinko tozlarının bir karışımıdır. Kullanılan elektrolit potasyum hidroksit / su çözeltisidir.

Şarj işlemi sırasında gümüş önce gümüş (I) oksit:

2Ag (s) + 2OH- → Ag2O + H2O + 2e-

ve daha sonra gümüş (II) oksit:

Ag2O + 2OH → 2AgO + H2O + 2e-

oksitlenir, çinko oksit metalik çinkoya indirgenir:

2Zn(OH) 2 + 4e- → 2Zn + 4OH-

İşlem, hücre potansiyeli, elektrolitin ayrışmasının yaklaşık 1.55 Voltta mümkün olduğu bir seviyeye ulaşıncaya kadar devam eder.[5] Bu, şarjın sona ermesi olarak alınır ve daha fazla yük depolanmaz ve üretilebilecek herhangi bir oksijen hücrenin mekanik ve yangın tehlikesine neden olur.

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya". 15 Aralık 2009 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Aralık 2009. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 13 Ocak 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Nisan 2017. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". 19 Kasım 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Nisan 2017. 
  4. ^ "Arşivlenmiş kopya". 25 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Nisan 2017. 
  5. ^ "Arşivlenmiş kopya". 4 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Nisan 2017. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Lityum iyon pil</span> şarj edilebilir pil türü

Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.

Elektrokimya, kimya biliminin bir alt dalı olup elektronik bir iletken ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyada amaç kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi incelemektir.

<span class="mw-page-title-main">Daniell pili</span>

Daniell pili,, İngiliz kimyacı ve meteorolog John Frederic Daniell tarafından 1836'da keşfedilmiş bir pil.

<span class="mw-page-title-main">Yakıt hücresi</span>

Alışıla gelmiş elektrik üretim sistemleri yakıtın içindeki enerjiyi elektriğe dönüştürmek için ilk olarak yanma reaksiyonunu kullanır. Yanma reaksiyonunun verimli bir şekilde gerçekleşmesi için yakıtın ve oksitleyicinin (oksijen) tam olarak karışması gerekir. Bundan sonra elektrik enerjisi üretilene kadar bir dizi ara işlem gereklidir. Her ara işlem enerji kaybına yol açar dolayısıyla verimi düşürür.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-hava pili</span>

Çinko-hava pili,, tekrar doldurulamayan piller grubunda olup, çinkonun, havanın oksijeni ile oksidasyonu yoluyla çalışırlar. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler ve üretilmeleri ekonomiktir. İşitme cihazlarında ve elektrikli araçlarda kullanılırlar.

Alüminyum-hava pilleri, havadaki oksijenin alüminyum ile reaksiyonundan elektrik üretir. Tüm piller arasında en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptirler, ancak yüksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanılırken çıkan yan ürün sorunları nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. Bu durum, kullanımlarını esas olarak askeri uygulamalarla sınırlamıştır. Bununla birlikte, alüminyum pillere sahip bir elektrikli araç, bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katına kadar potansiyele sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Pil tarihi</span>

Yaklaşık 19.yüzyılın sonlarında, elektrikli jeneratörlerin ve elektrikli güç kaynaklarının geliştirilmesinden önce ana elektrik kaynağını piller sağlamaktaydı. Batarya teknolojisinde art arda gelen yenilikler, ilk bilimsel çalışmalardan tutun da, telgraf ve telefonların yükselişini ve nihayet portatif bilgisayarları, cep telefonların, elektrikli arabaları ve diğer birçok elektrikli aletler de dahil elektrik alanındaki başlıca gelişmeleri kolaylaştırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Süper kapasitör</span> Elektronik

Bir süper kapasitör (SC), bazen ultracapacitor, olarak bilinir ve yüksek kapasiteli bir elektrokimyakapasitorü ile kapasitans değerleri 10.000’de = 1.2 volt köprü boşluğu arasında elektrolitik kapasitörler ve piller ile şarj edilebilir. Onlar genellikle birim hacim başına 10 ila 100 kat daha fazla enerji veya elektrolitik kapasitörler daha kütle mağaza, kabul ve şarj çok daha hızlı pil vermekle kalmaz ve çok daha fazla şarj ve şarj edilebilir pillere göre daha fazla yükleme ve boşaltma yapabilir. Ancak belirli şartlar altında geleneksel pillere göre 10 kat daha büyüktür.

<span class="mw-page-title-main">Düğme pil</span>

Düğme pil veya saat pili, küçük çaplı tek hücreli bir pil olup çapı 5mm ila 25mm, giysinin üzerinde bir düğme gibi 1mm ila 6mm yüksekliğinde bir çöp silindiri şeklindedir. Bir metal, hücrenin alt gövdesini ve pozitif terminalini oluşturabilir. Yalıtımlı üst kapak negatif terminaldir.

<span class="mw-page-title-main">Cıva pil</span>

Cıva pil şarj edilemeyen bir elektrokimyasal pil, birincil bir pildir. Cıva pilleri, alkalin bir elektrolit içinde merkürik oksit ile çinko elektrotları arasında bir reaksiyon kullanır. Deşarj sırasındaki voltaj 1.35 Volt'ta pratik olarak sabit kalır ve kapasitesi benzer şekilde boyutlandırılmış çinko karbon pilinden daha fazladır. Cıva pilleri saatler, işitme cihazları, kameralar ve hesap makineleri için düğme pilleri biçiminde ve diğer uygulamalar için daha büyük formlarda kullanıldı.

Alkalin pil, çinko ve manganez dioksit (Zn / MnO2) arasındaki reaksiyona bağlı olarak birincil pil türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-karbon pil</span>

Çinko-karbon pil uygun bir elektrolit aracılı çinko ve manganez dioksit arasındaki elektrokimyasal tepkimelerden bir çinko metal elektrodu ile bir karbon çubuk arasında 1,5 volt potansiyel sağlayan kuru bir pildir. Genellikle uygun bir şekilde negatif potansiyele sahip anot görevi gören bir çinko kutu içinde, buna karşın atıl karbon çubuğu pozitif katotta paketlenir. Genel amaçlı piller muhtemelen bazı çinko klorür çözeltisi ile karıştırılmış amonyum klorür sulu bir macunu elektrolit olarak kullanılabilir. Ağır iş tiplerinde öncelikle çinko klorürden oluşan bir macun kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Nikel-çinko pil</span> NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türü

Nikel-çinko pil, NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türüdür, ancak daha yüksek voltaj 1.6 V'dir. Büyük nikel-çinko pil sistemleri 100 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir. 2000'den beri, stabilize edilmiş bir çinko elektrod sisteminin geliştirilmesi, bu teknolojiyi piyasada bulunan diğer şarj edilebilir pil sistemleri ile uygulanabilir ve rekabetçi hale getirmiştir. Diğer bazı teknolojilerin aksine, üfleme şarjı önerilmez.

<span class="mw-page-title-main">Nikel-hidrojen pil</span>

Nikel-hidrojen pil Nikel ve hidrojene dayanan şarj edilebilir bir elektrokimyasal güç kaynağıdır. Bir nikel-metal hidrit pilinden (NIMH), 1200 psi basınca kadar basınçlı bir hücrede depolanan, gaz halindeki hidrojen kullanılarak farklıdır. Nickel-hidrojen pil, 25 Şubat 1971 tarihinde Alexandr Ilich Kloss ve Boris Ioselevich Tsenter tarafından Amerika Birleşik Devletleri'nde patentlendi.

<span class="mw-page-title-main">Edison–Lalande pili</span>

Edison–Lalande pili Thomas Edison tarafından Felix Lalande ve Georges Chaperon tarafından daha önceki bir tasarımda geliştirilen bir çeşit alkalin pili idi. Bir potasyum hidroksit solüsyonunda bakır oksit ve çinkodan oluşan tabaklardan oluşuyordu. Hücre voltajı düşük idi, ancak iç direnç de düşük olduğundan bu hücreler büyük akımlar verebiliyordu.

Silikon hava pili Technion - İsrail Teknoloji Enstitüsü'ndeki Grand Technion Enerji Programında Prof. Ein-Eli tarafından yönetilen bir ekip tarafından icat edilen yeni bir pil teknolojisidir.

Kuru pil taşınabilir elektrikli cihazlar için yaygın olarak kullanılan bir pil türüdür. 1886'da Alman bilim insanı Carl Gassner tarafından geliştirildi.

Alüminyum-iyon piller, alüminyum iyonlarının yük taşıyıcı olarak görev yaptığışarj edilebilir bir pil sınıfıdır. Alüminyum, iyon başına üç elektron değiştirebilir. Bu, bir Al3+ eklenmesinin üç Li+ iyonuna eşdeğer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Al3+ (0,54 Å ) ve Li+ (0,76 Å) iyon yarıçapları benzer olduğundan, önemli ölçüde daha yüksek sayıda elektron ve Al3+ iyonları katotlar tarafından çok az hasarla kabul edilebilir. Al, Li'nin 50 katı (23,5 megavat-saat m-3) enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu kömürden bile yüksektir.

<span class="mw-page-title-main">Akış pili</span> Akış Bataryası

Akış pili veya redoks akış pili, bir zarın iki tarafında sistemden pompalanan sıvılarda çözünmüş iki kimyasal bileşen tarafından kimyasal enerjinin sağlandığı bir tür elektrokimyasal hücredir. Hücre içindeki iyon transferi, her iki sıvı da kendi ilgili alanlarında dolaşırken zar üzerinden gerçekleşir. Hücre voltajı kimyasal olarak Nernst denklemi ile belirlenir ve pratik uygulamalarda 1,0 ila 2,43 volt arasında değişir. Enerji kapasitesi elektrolit hacminin, güç elektrotların yüzey alanının bir fonksiyonudur.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.