Elektrochemické zdroje elektrické energie



Podobné dokumenty
Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

Elektrochemie. 2. Elektrodový potenciál

AKUMULÁTORY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Sekundární elektrochemické články

4.4.3 Galvanické články

Technické sekundární články - AKUMULÁTOR

Potenciometrie. Obr.1 Schema základního uspořádání elektrochemické cely pro potenciometrická měření

Jak funguje baterie?

PRVKY 17. (VII. A) SKUPINY

ELEKTROCHEMIE A KOROZE Ing. Jiří Vondrák, DrSc. ÚACH AV ČR

H - -I (hydridy kovů) vlastnosti: plyn - nekov 14x lehčí než vzduch bez barvy, chuti, zápachu se vzduchem tvoří výbušnou směs redukční činidlo

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 08

Téma č obor Obráběcí práce, Zámečnické práce a údržba/strojírenská technologie. Neželezné kovy

Soli. Názvosloví, vznik a použití solí, hydrogensoli a hydráty solí, hnojiva, použití solí ve stavebnictví

Fototermika a fotovoltaika [1]

POKYNY VLASTNOSTI LÁTEK

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

Soli jsou chemické sloučeniny složené z kationtů kovů (nebo amonného kationtu NH4+) a aniontů kyselin.

Hybridní pohony. Měniče a nosiče energie. Doc. Ing. Pavel Mindl, CSc. ČVUT FEL Praha

* Kyselina fosforečná a kyselina fosforitá * Kyselina dusičná a kyselina dusitá * Jiné kyseliny Odpady z výroby,

1. ÚVOD, VODA. Úvod. terminologie potrava poživatiny potraviny pochutiny lahůdky nápoje

Elektrický proud v elektrolytech

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_4_Elektrický proud v kapalinách a plynech

Elektrochemie. Pøedmìt elektrochemie: disociace (roztoky elektrolytù, taveniny solí) vodivost jevy na rozhraní s/l (elektrolýza, èlánky)

Rozdělení metod tlakového odporového svařování

= vědní disciplína zabývající se ději a rovnováhami v soustavách, ve kterých se vyskytují elektricky nabité částice

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE

Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín Mgr. Veronika Prchlíková III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ITC

Snímače tlaku a síly. Snímače síly

9. ročník Galvanický článek

METODIKA PRO NÁVRH TEPELNÉHO ČERPADLA SYSTÉMU VZDUCH-VODA

Chemické zdroje elektrické energie


Základní stavební částice

Číslo: Anotace: Prosinec Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Disperzní soustavy. Pravé roztoky (analytické disperze) Látková koncentrace (molarita) Molalita. Rozdělení disperzních soustav

Tel/fax: IČO:

Analytická chemie předběžné zkoušky

Kovy I. B a II. B skupiny

EURO-ŠARM SPOL. S R.O. Přehled produktů s návody k použití

Elektrochemické akumulátory. přehled

Komentář k datovému standardu a automatizovaným kontrolám obsahu F_ODPRZ_BAT

Název materiálu: Vedení elektrického proudu v kapalinách

PRVKY 16. (VI. A) SKUPINY

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Tel.X Nikl-kadmiové baterie o vysoké hustotě energie Ušité na míru moderním telekomunikačním sítím

pístové dávkovací čerpadlo KARDOS N

ODSTRAŇOVÁNÍ CHLOROVODÍKU ZE SPALIN PŘI ENERGETICKÉM ZPRACOVÁNÍ PLASTŦ

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Zpráva o provozu spalovny environmentální profil za rok 2003

7 - Elektrolýza vody elektrolyzér a palivový článek

PATENTOVÝ SPIS CM N O. (Věstník č: 06/2004) C 02 F 1/52. CO tn LO LO CO CO. (11) Číslo dokumentu:

STAVEBNÍ LÁTKY DRUHY ASFALTŮ ASFALTY. Asfalty a dehty. Složení asfaltů. Vlastnosti asfaltů

Platné znění dotčených částí zákona o obalech s vyznačením navrhovaných změn. 1 Účel a předmět zákona

Identifikace vzdělávacího materiálu VY_52_INOVACE_F.9.A.07 EU OP VK

Manuální, technická a elektrozručnost

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Sada 2 Klempířská technologie

Možnosti zavedení jednotné metodiky m ení korozní rychlosti na kovových úložných za ízeních.

HYDROXIDY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Soli. Vznik solí. Názvosloví solí

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Stručná historie skládky Pozďátky. Šíření kontaminace podzemních vod v okolí skládky Pozďátky u Třebíče. Složení uloženého odpadu

Rekuperace rodinného domu

1 KLOUBOVÉ HŘÍDELE. Přenos točivého momentu u automobilu s klasickou koncepcí a výkyvnou zadní hnací nápravou

Název projektu: EU peníze školám. Základní škola, Hradec Králové, M. Horákové 258

ZEMĚDĚLSKÁ FAKULTA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Vlastnosti vody a její vliv na provoz parních elektrických zvlhčovačů

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu

MĚŘENÍ KAPACITY AKUMULÁTORŮ

Pracovní návrh. VYHLÁŠKA Ministerstva práce a sociálních věcí. ze dne o hygienických požadavcích na prostory a provoz dětské skupiny do 12 dětí

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály Monitorování životního prostředí

STÍRÁNÍ NEČISTOT, OLEJŮ A EMULZÍ Z KOVOVÝCH PÁSŮ VE VÁLCOVNÁCH ZA STUDENA

Pravidla o poskytování a rozúčtování plnění nezbytných při užívání bytových a nebytových jednotek v domech s byty.

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Zdroje elektrické energie 3. přednáška

biowaba-kompakt-1-stv-uvc

ST-EC1078. Elektrická trouba. Návod k použití Záruční podmínky

NÁVRHOVÝ PROGRAM VÝMĚNÍKŮ TEPLA FIRMY SECESPOL CAIRO PŘÍRUČKA UŽIVATELE

Autorem materiálu je Ing. Dagmar Berková, Waldorfská škola Příbram, Hornická 327, Příbram, okres Příbram Inovace školy Příbram, EUpenizeskolam.

- Moderní vozidla odebírají proud i při odstavení. Pokud bude vozidlo stát déle neţ dva týdny, doporučujeme baterii odpojit.

UNIPOLÁRNÍ TRANZISTOR

Elektrický proud v kapalinách

170/2010 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 21. května 2010

Korozní odolnost titanu a jeho slitin

2. CHEMICKÉ ROVNICE Obecné zásady

PŘÍRUČKA MXS V/5A NAPÁJECÍ KABEL ZÁSTRČKA* CTEK COMFORT CONNECT NABÍJECÍ KABEL PORUCHOVÁ KONTROLKA TLAČÍTKO MODE. CTEK COMFORT CONNECT clamp

BS15 NABÍJEČKA AKUMULÁTORŮ s funkcí nabíjení, udržování a oživování

Transkript:

Dělení: 1) Primární články 2) Sekundární 3) Palivové články Elektrochemické zdroje elektrické energie Primární články - Články suché. C Zn článek Anoda: oxidace Zn Zn 2+ + 2 e - (Zn 2+ se rozpouští v elektrolytu; elektrony obvodem ke katodě) Katoda: redukční proces: 2Mn IV O 2 + H 2 O + 2e - Mn III 2O 3 + 2OH - (redukce Mn o 1 e - ) 2Mn IV O 2 + 2H 2 O + 2e - 2 Mn III OOH + 2OH - (redukce Mn o 1 e - ) V elektrolytu: salmiak disociuje: NH 4 Cl NH + 4 + Cl - Chlor reaguje se zinkem uvolněným z elektrody: Zn 2+ + 2Cl - ZnCl 2 Kationy NH + 4 reagují s hydrox. Aniony za vzniku vody a čpavku 2 NH + 4 + 2 OH - 2 NH 3 + 2 H 2 O Přítomnost plynného čpavku je nežádoucí, ale vzniká nerozpustný ZnCl 2 2NH 3

Alkalický článek s MnO 2 Anoda: Zn + 2OH - ZnO + H 2 O + 2e - (ZnO je dále nerozpustný.) Katoda: téměř stejná reakce jako u Zn-C, jen další redukce manganu: 2Mn IV O 2 + H 2 O + 2e - Mn III 2O 3 + 2OH - (redukce Mn o 1 e - ) 2Mn IV O 2 + 2H 2 O + 2e - 2 Mn III OOH + 2OH - (redukce Mn o 1 e - ) Zn + MnO 2 ZnO + MnO Elektrolyt KOH disociuje ve vodném roztoku na: KOH K+ OH- Další typy primárních článků:

Lithiové články Měrná energie výrazně vyšší než u suchých článků. Měrná kapacita Li je 3860Ah/kg (Zinek 860Ah/kg). Typický lithiový článek U 0 =2,5-3,0 V. Reakce Li s H 2 O či O 2 bouřlivá izolování. Dražší, ale dobrá kapacita a spolehlivost. Uspořádání: články s tuhou katodou, s rozpustnou katodou, tuhým elektrolytem, rezervní články. 1) Články s tuhou katodou. Anoda = Li; Katoda = tepelně upravené MnO 2 ; elektrolyt = perchlorát lithia v organických rozpouštědlech; Napětí U 0 = 3V a U N = 2,5%; proud až 1,25A; plochá vybíjecí křivka, životnost až 10 let, ztráta samovybíjením ~1% ročně. anoda: Li 0 Li + + e - katoda: Mn IV O 2 + Li + + e - Mn III O 2 Li použití: elektronika, digifoto 2) Články s rozpustnou katodou Li-SOCl 2 Anoda = Li; katoda = uhlíková (fce katalyzátoru); elektrolyt = Li-SOCl 2 (thionylchlorid) s obsahem lithiových solí (LiGaCl 4 ); U 0 = 3,6V; Kapacity až 330Ah (20cm 2 ); skladovatelnost 15 let; anoda: Li Li + + e - katoda: 2 SOCl 2 + 4e - 4 Cl - + SO 2 + S - na katodě vznik LiCl konec fce. použití: raketový a vojenský průmysl 3) Články s tuhým elektrolytem Konstrukce výhradně z tuhých částí a inertních materiálů; nevznikají plynné složky; dlouhá doba fčnosti (20let); malý proud µa; Elektrolyt = tuhé polymery; Použití: medicína (pacemakery) 4) Rezervní články s dlouhou skladovatelností Doba skladování 15 i více let; elektrolyt se doplňuje před použitím; Použití: Vojenství (řízené střely).

Sekundární články Základní dělení: - olověné akumulátory, - akumulátory založené na systému Ni-Cd, Ni-Fe nebo Ni-Zn, - baterie na bázi Ni-MH (nikl-metalhydrid), - baterie na bázi Li-ion, - baterie na bázi Zn-O 2, - alkalické akumulátory na bázi MnO 2. Olověné akumulátory Jsou známy již více než 100 let. Během doby se na velmi vysoké úrovni zvládly všechny aspekty technologie jejich výroby. Jsou poměrně levné, spolehlivé a co do instalovaného výkonu v současné době představují ve světovém měřítku asi 60% všech prodaných baterií. 1) Nenabitý akumulátor, konstrukce: Ponoříme-li dvě stejné olověné destičky do zředěné kyseliny sírové, začnou probíhat následující děje: - ve vodném roztoku jsou disociovány mnohé molekuly kyseliny sírové H 2 SO 4 na aniony SO -2 4 a kationty H +, - z olověných destiček se uvolňují dvojmocné kationty olova Pb 2+ a destičky samotné tak získávají stejný záporný náboj, - v blízkosti destiček se kationty olova a anionty SO -4 2 slučují na síran olovnatý PbSO 4 ; na obou destičkách se vytvoří jeho vrstva

2) Nabíjení: Katoda: PbSO 4 + 2H + + 2e - Pb + H 2 SO 4 Anoda: PbSO 4 + SO 4 2- + 2 H 2 O 2 H 2 SO 4 + PbO 2 + 2e - 3) Vybíjení: Katoda: Pb + SO 2-4 PbSO 4 + 2e - Anoda: PbO 2 + 2 H + + H 2 SO 4 + 2e - PbSO 4 + 2 H 2 O Etapy nabíjení: Nabíjení probíhá ve 3 etapách, viz obr.

Články na bázi Niklu (Ni-Cd) Konstrukce: Anoda: Katoda: Elektrolyt: NiOOH (oxihydroxid sodný) Cd KOH Anoda: Cd 0 + 2 OH - Cd II (OH) 2 + 2 e - Katoda: 2 Ni III OOH + 2H 2 O + 2e - 2 Ni II (OH) 2 + 2OH - Souhrnně: 2 Ni III OOH + Cd 0 + 2H 2 O 2 Ni II (OH) 2 + Cd II (OH) 2 Schéma konstrukce:

Anoda: MH + OH - M + H 2 O + e - Katoda: NiOOH + H 2 O + e - Ni(OH) 2 + OH - Souhrnně: NiOOH + MH Ni(OH) 2 + M Ni-MH články

Li-ION články Konstrukce: Anoda: LiCoO 2 Katoda: C Elektrolyt: organické rozpouštědlo Výroba: Válcové, prizmatické, ploché. Vybíjení: proces s 99% úč.; po dobu vybíjení přibl. 80% stejná hodnota U Nabíjení: Doba nabíjení cca 8h (podle konstrukce)