Новые ХИТ-ы

[Ilja Bondarev]

Попался мне как-то в сети обзорчик. Там где про аккумуляторы есть одна забавная таблица (Table 3-2) в конце которой указывают о батареях на алюминии с бешеными значениями теоретической удельной энергоемкости (1900 - 2300 Втч/кг). Что это за батареии Al-Cu-O, Al-Fe-OH, Al-Fe-O такие? Ни одного описания в том числе и среди патентов не нашел. Что это? Фантазия не имеющая ничего общего с реальностью? Знает кто-либо что-нибудь о подобных ХИТ или разработках в этой области.

 

Недоумение вызывает прежде всего высокие значения удельной энергии. Не каждая алюмотермическая смесь даст такую. Даже если предположить что реакции типа 2Al + 3CuO = Al2O3 + 3Cu будут токообразующими, то нет ни одной толковой мысли как пространственно и в какой среде разделить процессы окисления и восстановления.

 

Заранее благодарен за любую толковую информацию по этой теме.

[sharpneedles]

Заранее благодарен за любую толковую информацию по этой теме.

Подобную тему уже обсуждали.

[Ilja Bondarev]

Подобную тему уже обсуждали.

 

Т. е. вы думаете, что имеются в виду элементы подобные алюминии-воздушным первичным источникам тока?

[sharpneedles]

Т. е. вы думаете, что имеются в виду элементы подобные алюминии-воздушным первичным источникам тока?

Я пока не вникал. Просто сказал, что уже была подобная тема. На мой взгляд она попадает под ваш запрос о толковой информации.

В этой самой подобной теме есть ссылки на статьи по алюминий-воздушным элементам - ознакомьтесь с указанными там значениями теоретической удельной энергоемкости.

[Ilja Bondarev]

В этой самой подобной теме есть ссылки на статьи по алюминий-воздушным элементам - ознакомьтесь с указанными там значениями теоретической удельной энергоемкости.

 

Да, порядок значений теоретической удельной энергоемкости у обычных алюминий-воздушных и у элементов Al-Cu-O, Al-Fe-O, Al-Fe-OH один и тотже. Остается предположить, что речь идет действительно о каких-то усовершенствованых металло-воздушных первичных элементах, где анодом является сплав алюминия с медью или с железом.

[sharpneedles]

где анодом является сплав алюминия с медью или с железом.

Это вряд ли.

[Ilja Bondarev]

Это вряд ли.

 

А что же тогда? Схемы реакций наподобие алюмотермических? Каким образом?

 

Вообще алюминиево-воздушный элемент наиболее многообещающий с точки зрения удельной энергоемкости. Только вот с отводом продукта реакции - гидрооксида алюминия - проблемы. Именно из за быстрого засорения электролита реальная энергоемкость получается в разы (10-20 раз а то и больше) меньше теоретической.

 

Может в этих Al-Cu-О, Al-Fe-O, Al-Fe-OH элементах (если таковые вообще существуют или разрабатываются) проблема с гидрооксидом как-то достаточно эффективно решена?

[sharpneedles]

А что же тогда? Схемы реакций наподобие алюмотермических? Каким образом?

Да очень просто: (-) Al | KOH, H₂O | CuO, Cu (+).

При разряде на аноде: Al + 3OH^- = Al(OH)₃ + 3e (-2,3 В)

При разряде на катоде: CuO + H₂O + 2e = Cu + 2OH^- (-0,3 В)

В сумме при разряде: 2Al + 3CuO + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3Cu (2,0 В)

Теоретическая удельная энергоемкость: w = ( 26,8 * 6 * 2,0 * 1000 ) / ( 2 * 26,9 + 3 * ( 63,6 + 16,0 ) + 3 * 18,0 ) = 927,9 Вт·ч/кг.

Вообще алюминиево-воздушный элемент наиболее многообещающий с точки зрения удельной энергоемкости. Только вот с отводом продукта реакции - гидрооксида алюминия - проблемы.

В качестве электролита - щелочь. Какие могут быть проблемы с растворимым алюминатом?

[antabu]

Проблема - саморазряд в результате химической реакции алюминия со щёлочью.

[sharpneedles]

Проблема - саморазряд в результате химической реакции алюминия со щёлочью.

Такие элементы подразумевают применение их в качестве резервных - при хранении никакого саморазряда нет по причине отсутствия электролита или воды.