Коргошун кислотасы менен литий-иондук батарейканын негизги айырмасы коргошун кислотасы батарейка үзгүлтүксүз техникалык тейлөөнү талап кылат, иштөө мөөнөтү кыскараак жана кымбат эмес, ал эми литий-иондук батарейканын иштөө мөөнөтү узун, натыйжалуулугу жогору жана кымбат.
Коргошун кислотасы батарейкасы жана литий-иондук батарейка кайра заряддалуучу батарея тармагындагы маанилүү технологиялар болуп саналат. Бул эки түрдүн химиялык жана физикалык өзгөчөлүктөрү бар.
Коргошун кислотасы деген эмне?
Коргошун кислотасы аккумулятору 1859-жылы француз физиги Гастон Планте тарабынан ойлоп табылган кайра заряддалуучу батарея. Бул жасалган аккумулятордун биринчи түрү болгон. Бул батарейка заманбап батарейкалардан айырмаланып турат жана бул батареялар салыштырмалуу аз энергия тыгыздыгына ээ. Кошумчалай кетсек, бул батарейкалар жогорку толкун токторун камсыздай алат, бул клеткалар чоң күч-салмак катышына ээ экенин билдирет. Мындан тышкары, коргошун кислотасы аккумуляторлор арзаныраак, бул аларды автомобиль өнөр жайында жагымдуу кылат. Себеби ал стартер кыймылдаткычтары талап кылгандай жогорку токту бере алат.
01-сүрөт: Коргошун кислотасы бар унаанын аккумулятору
Батареянын бул түрү заманбап батарейкаларга салыштырмалуу арзан болгондуктан, алар токтун күчү анча чоң эмес болгон учурда да пайдалуу жана башка конструкциялар энергиянын жогорку тыгыздыгын камсыздай алат.1999-жылы коргошун кислоталарынын батарейкаларынын сатылуусу бүткүл дүйнө боюнча сатылган аккумуляторлордун жалпы наркынын 40-50%ын түзгөн.
Кадимки коргошун кислотасынын батареясында коргошун сульфаты (PbSO4) жана суюлтулган күкүрт кислотасы (H2SO 4). Разряд абалында оң да, терс да плиталар PbSO4,болуп калат жана электролит эриген күкүрт кислотасынын көбүн жоготуп, биринчи кезекте сууну пайда кылат. Терс плитанын реакциясы төмөнкүчө:
Pb(лар) +HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
Бул кадамда эки өткөрүүчү электрон бөлүнүп чыгат, бул электродго терс заряд берет. Бул электрондордун топтолушу суутек иондорун өзүнө тартып, сульфат иондорун түртүүгө жөндөмдүү электр талаасын пайда кылат. Бул өз кезегинде жер бетине жакын кош катмардын пайда болушуна себеп болот.
Оң пластиналык реакцияга карата, аны төмөнкүчө чагылдырууга болот;
PbO2(лар) + HSO4–(aq) + 3H +(aq) + 2e → PbSO4(лар) + 2H2O(l)
Ошондуктан коргошун кислотасынын батареясынын ичинде болуп жаткан жалпы реакция;
Pb(s) +HSO4–(aq) + 3H+(ак) → 2PbSO4(s) +2H2O(l))
Бирок, толук заряддалган абалда, терс плитада коргошун, ал эми оң плитада коргошун диоксиди бар. Суулуу күкүрт кислотасынын жогорку концентрациясы бар электролиттик эритме бар. Бул электролит химиялык энергиянын көбүн сактайт.
Литий-иондук батарейка деген эмне?
Литий-иондук батарейка - бул литий ион разряд учурунда электролит аркылуу терс электроддон оң электродго өтүүчү клеткалары бар кайра заряддалуучу батарея. Заряддоодо тескери процесс болот. Эреже катары, литий-иондук клеткалар оң электроддо материал катары кызмат кылган intercalated литий кошулмасын колдонууга жакын. Негизинен графит терс электроддо колдонулат.
02-сүрөт: Литий-иондук батарея
Андан тышкары, литий-иондук батарейканын энергия тыгыздыгы жогору. Бирок анын эс-тутум эффектиси жок жана өзүн-өзү разряды аз. Батареянын клеткалары энергияны же кубаттуулуктун тыгыздыгын артыкчылыктуу кылып өндүрөт. Бирок литий-иондук батарейкалар коопсуздукка кооптуу болушу мүмкүн, анткени аларда күйүүчү электролиттер бар, алар бузулганда же туура эмес заряддалганда жарылууга жана өрткө алып келиши мүмкүн.
Адатта, кадимки литий-иондук клетканын терс электроду көмүртектен жасалган. Оң электрод металл оксиди болуп саналат. Мындан тышкары, электролит органикалык эриткичте литий тузу болуп саналат. Клетка аркылуу токтун агымынын багытына жараша электроддордун электрохимиялык ролдору анод менен катоддун ортосунда тескери өтөт. Коммерциялык масштабда эң кеңири таралган анод графит, ал эми оң электрод үч материалдын бири: катмарлуу оксид, полианион же шпинель.
Коргошун кислотасы менен литий-иондук батареянын ортосунда кандай айырма бар?
Коргошун кислотасы аккумулятору биринчи жолу жасалган аккумулятор болгон. Литий-иондук батарейка кайра заряддалуучу батареянын дагы бир түрү болуп саналат. Коргошун кислотасы менен литий-иондук батарейканын негизги айырмасы коргошун кислотасынын аккумулятору үзгүлтүксүз техникалык тейлөөнү талап кылат, көпкө чыдабайт жана арзан болот, ал эми литий-иондук батарейканын эффективдүүлүгү жогору, кызмат мөөнөтү узак жана кымбат.
Кыскача маалымат – Коргошун кислотасы менен Литий-иондук батарея
Жалпысынан, литий-иондук батарейкалар, алардын салыштырмалуулугу жана натыйжалуулугу үчүн коргошун кислоталуу батарейкалардан жогору турат. Коргошун кислотасы менен литий-иондук батарейканын негизги айырмасы коргошун-кислота батареясы үзгүлтүксүз техникалык тейлөөнү талап кылат жана көпкө созулбайт жана арзан болот, ал эми литий-иондук батарейканын эффективдүүлүгү жогору, иштөө мөөнөтү узак жана кымбат.
