Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Ноября 2011 в 15:33, курс лекций
Свинцовый аккумулятор (СА) является одним из наиболее распространенных ХИТ. На изготовление СА расходуется примерно половина всего добываемого свинца. СА был изобретен в 1859 г. Планте, с 80-х годов ХIХ века было начато серийное производство.
O2
+ H2O + 2e ® HO2- + OH-
Ион HO2- может впоследствии либо восстанавливаться:
HO2-
+ H2O + 2e ® 3OH-
либо каталитически разлагаться до воды и кислорода.
Накопление иона HO2- нежелательно, т.к. снижается потенциал положительного электрода. Обычно графитовый, угольный электрод делают со стороны электролита гидрофильным, со стороны воздуха гидрофобным, для того чтобы воздух проникал, а электролит не протекал. Примером ВЦ-элемента являются батареи “Бакены” которые применяются для сигнализации в речном водном транспорте.
В некоторых случаях в состав положительного электрода вводят другие каталитические добавки, например, MnO2.
Батарея “Крона-ВЦ”, состоит из 7 последовательно соединенных элементов. Его электрохимическая система:
(-)
Zn
MnO2, O2 (C) (+).
Напряжение разомкнутой цепи ~ 9 В. Это сухой элемент, с загущенным электролитом. Отрицательный электрод, амальгамированный Zn порошок, смешанный с загустителем (щелочной электролит + крахмал). Каталитическое действие MnO2 в батарее “Крона ВЦ” связано с окислением продукта его восстановления манганита адсорбированным кислородом:
2
MnOOH + 1/2O2 ® 2MnO2 + H2O
Следовательно,
MnO2 неоднократно участвует в
токообразующей реакции, что позволяет
резко уменьшить размеры положительного
электрода. Удельная энергия батареи “Крона
ВЦ” – 150-200 Вт.ч/кг, что выше удельных
характеристик марганцево-цинковых элементов
(МЦ с солевым электролитом – 45-60 Вт.ч/кг,
МЦ с щелочным электролитом – 90 Вт.ч/кг).