Алюминий-натриевый элемент?

[Vlad123]

Мне доводилось встречать утверждения, что размер энергии которую может дать электохимический элемент почти напрямую зависит от разности энергий Ферми между двумя электродами. В особенности для металлов. Это еще называют электрохимическим потенциалом.

Так ли это? Существует весьма большая разница в энергиях Ферми у алюминия (12 эВ) и натрия (3 эВ) (согласно некоторым данным). Возможен ли алюминий-натриевый аккумулятор и если да, то какую энергию он способен дать?

[yatcheh]

Мне доводилось встречать утверждения, что размер энергии которую может дать электохимический элемент почти напрямую зависит от разности энергий Ферми между двумя электродами. В особенности для металлов. Это еще называют электрохимическим потенциалом.

Так ли это? Существует весьма большая разница в энергиях Ферми у алюминия (12 эВ) и натрия (3 эВ) (согласно некоторым данным). Возможен ли алюминий-натриевый аккумулятор и если да, то какую энергию он способен дать?

 

12 поделите на 3.

Вы предполагаете реакцию в виде

Al + 3Na = Al³⁺ + 3Na^- ?

Энергию могут дать даже два пальца с соплёй между ними. У двух пальцев энергия Ферми будет явно разная

[Vlad123]

12 поделите на 3.

Вы предполагаете реакцию в виде

Al + 3Na = Al³⁺ + 3Na^- ?

Энергию могут дать даже два пальца с соплёй между ними. У двух пальцев энергия Ферми будет явно разная

12 поделите на 3. 

Зачем?

 

 

Вы предполагаете реакцию в виде

Al + 3Na = Al³⁺ + 3Na^- ?

 

А обязательно нужна реакция? Выравнивание энергий Ферми способно происходить при контакте двух металлов,

хим. реакция для этого не обязательна. Вы полагаете, что ионы алюминия не будут растворятся даже в жидком натрии

образуя с ним механическую смесь?

[yatcheh]

Вы полагаете, что ионы алюминия не будут растворятся даже в жидком натрии

образуя с ним механическую смесь?

 

Я полагаю, что никакие ионы не могут растворяться ни в чём, тем более - образуя механическую смесь.

12 поделите на 3. 

Зачем?

 

 

Ну, тогда 3*3 умножьте.

Надо же уравнять количество электронов.

[Вадим Вергун]

12 поделите на 3. 

Зачем?

 

 

Ибо люминь трехвалентен. 

Имеем 4 вольта. Однако я не представляю как это реализовать ибо реакция бред полнейший.

Для элемента нужна среда, электролит нужен. Вода - фтопку. Органика - не знаю солей алюминия хорошо растворимых в органике.

Нужно не только за напряжением гнаться, прежде всего плотность энергии. Алюминий энто ерунда! Бериллий должен быть круче, ибо двухвалентен и легок, лучше лития должен быть по идее, но чего-то с ним батарей по аналогии с литиевыми еще не придумали. 

[yatcheh]

Ибо люминь трехвалентен. 

Имеем 4 вольта. Однако я не представляю как это реализовать ибо реакция бред полнейший.

Для элемента нужна среда, электролит нужен. Вода - фтопку. Органика - не знаю солей алюминия хорошо растворимых в органике.

Нужно не только за напряжением гнаться, прежде всего плотность энергии. Алюминий энто ерунда! Бериллий должен быть круче, ибо двухвалентен и легок, лучше лития должен быть по идее, но чего-то с ним батарей по аналогии с литиевыми еще не придумали. 

 

Проблема в том, что ТС видит в качестве окислителя для алюминия - натрий. 

В этом нет никакой проблемы. Потенциалы-то разные. Любые два металла дают гальваническую пару. Один окисляется, другой восстанавливается. Элементарно, Ватсон!

На аноде:

Al - 3e = Al³⁺

На катоде:

3Na + 3e = 3Na^-

Тупим в справочник Никольского по потенциалам, и находим э.д.с. этого элемента.

А вот уж по-о-том, вкушая тунца, рассуждаем о гибели ©.

Изменено 20 Августа, 2017 в 19:45 пользователем yatcheh

[NLVN]

Органика - не знаю солей алюминия хорошо растворимых в органике.

 

если не знаете - то молчите, сойдете за умного. Галогениды алюминия прекрасно растворяются в ароматических углеводородах (кроме фторида, естессно). Благодаря чему возможен Фридель-Крафтс, например.

[Хоббит)]

Мне доводилось встречать утверждения, что размер энергии которую может дать электохимический элемент почти напрямую зависит от разности энергий Ферми между двумя электродами. В особенности для металлов. Это еще называют электрохимическим потенциалом.

Так ли это? ...

Здесь смешаны разные явления в одну кучу. И применены ключевые слова : "почти напрямую зависит от...".

Первое явление - контактная разность потенциалов между двумя металлами. Если алюминий и натрий соединить проводом, то электроны потекут от натрия к алюминию, и до тех пор, пока не установится разность потенциалов, который можно вычислить по таблице для работы выхода электронов с поверхности металла в вакуум : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D0%B2%D1%8B%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%B0

Как видно, эта работа меньше у натрия, значит он легче отдаёт свои электроны проводимости, чем алюминий. Эти электроны никак не изменяют состояние металла - металл не переходит в ионное состояние.

Теперь эти соединённые металлы погружаем в раствор электролита - цепь замкнётся, так как через электролит могут течь заряды в виде ионов ( не электронов, как в металле ). При этом ЭДС будет считаться уже исходя из других цифр : https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D1%8F%D0%B4_%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%BE%D0%B2

В другой среде электролита могут быть совсем другие потенциалы. Например, можно поместить обе пластины в вакуум и нагреть - натрий будет интенсивнее терять электроны, как и при контакте, поэтому снова возникнет разность потенциалов с алюминием. Но теперь ток потечёт через вакуум, а между металлами можно подключить нагрузку. Так же можно получить элемент Пельтье, если использовать два спая металлов с разными температурами, но уже без вакуума.

...

На катоде:

3Na + 3e = 3Na^-...

Что за шутка воскресная ?  По какому праву натрий может окислить алюминий? В гидридах же, вроде, натрий будет отдавать электрон...- или что-то не то помню?

...Пару натрий-алюминий можно поженить в расплаве гидридов.

И ещё - что-то никто про интерметалиды не упомянул,- там натрий должен быть "донором электронов".

Изменено 20 Августа, 2017 в 23:26 пользователем Хоббит)

[Тот Самый 1]

Ибо люминь трехвалентен. 

Имеем 4 вольта. Однако я не представляю как это реализовать ибо реакция бред полнейший.

Для элемента нужна среда, электролит нужен. Вода - фтопку. Органика - не знаю солей алюминия хорошо растворимых в органике.

Нужно не только за напряжением гнаться, прежде всего плотность энергии. Алюминий энто ерунда! Бериллий должен быть круче, ибо двухвалентен и легок, лучше лития должен быть по идее, но чего-то с ним батарей по аналогии с литиевыми еще не придумали. 

AlCl_n(CH₃)_3-n – жидкость и проводник.

[Адрей]

Здравствуйте!

 

Ну, во первых, 3Na + 3e = 3Na^- ересь химическая, особенно в паре с алюминием. Этот фортель возможен только с водородом в NaH (гидрид натрия). Там водород "формально" плюс(как всегда), а натрий, вынуждено, - минус.

 

А предполагаемый Вами элемент, "предпологаемо" может выглядеть так:

Минус: Na(мет)

Плюс: матрица или электрод с AlCl₃ (на графите или алюминии)

Электролит: ДМСО + NaAlCl₄ (плюс чуть LiCl для растворимости и проводимости)

 

Только напряжение будет очень мало ~ 1,0 В. В ряду напряжений алюминий и натрий очень близки.

И, естественно, никакой воды - мене 0,01%.

Изменено 24 Августа, 2017 в 16:39 пользователем Адрей