Pagbati ang mga naninirahan sa aming site!
Mula taon-taon, ang paggawa ng langis ay nagiging mas kumplikado at ang gasolina na nakuha mula dito ay nagiging mas mahal. Sa mga bansa ng EU, sa pangkalahatan ay nagbabanta sila upang ihinto ang paggawa ng mga makina ng gasolina, nais nilang palitan ang lahat ng mga sasakyan ng mga de-koryenteng kotse. Ngunit ang mga baterya ng lithium ay malayo pa rin sa perpekto, at sa pamamagitan ng paraan, hindi sila nagmamadali na maging perpekto. Sa pinakamainam na kaso, sa isang solong singil ng isang baterya ng lithium posible na masakop ang isang distansya ng isang maximum na 700 km, pagkatapos nito kakailanganin mong singilin ang baterya nang halos isang linggo, at kung gumagamit ka ng isang ordinaryong saksakan para sa singilin, sa pangkalahatan ay tumatagal ng maraming oras. At naisip mo lang kung ano ang mangyayari kung ang lahat ay nagsisimulang patuloy na singilin ang kanilang mga de-koryenteng kotse, kung anong malalaking pag-load sa power grid ang magiging, at kung magkano ang boltahe ay maubos. Sa pangkalahatan, ang hinaharap ng mga baterya ng lithium ay medyo maliwanag at bawat taon nang higit pa at mas maraming pananaliksik ay nakatuon sa paghahanap para sa mga bagong pagpipilian sa baterya.
Tulad ng alam mo, ang pinaka-enerhiya na masinsinang metal ay aluminyo. Nasa oras na natin sa ilang mga prototypes ng mga baterya ng aluminyo maaari kang magmaneho ng tungkol sa 2000 km nang hindi nag-recharging, at ang recharging ng ganitong uri ng baterya ay tumatagal lamang ng 15 minuto, pagkatapos nito ay maaari kang magpatuloy nang higit sa halos 2000 km.
Ang mga baterya na may recharging aluminyo ay naiiba sa recharging na mga baterya na nakabatay sa lithium. Gayunpaman, walang kumplikado sa loob nito, kailangan mo lamang magpasok ng isang bagong aluminyo, ibuhos ang electrolyte at ibuhos sa isang bagong electrolyte, lahat ng bagay ay kapareho ng gasolina isang kotse, lamang ito ay isang de-koryenteng kotse, at walang mga naglo-load sa power grid. Bilang karagdagan, hindi mo na kailangang gumawa ng isang malaking bilang ng mga saksakan na may mga wire na may isang malaking seksyon ng krus upang singilin ang lahat ng mga electric car na ito.
Ngunit hindi lahat ay sobrang makinis dito. Ang pagkuha ng koryente mula sa aluminyo ay hindi madali hangga't gusto namin. Una, alamin natin kung ano ang prinsipyo ng aluminyo-air baterya.
Upang magsimulang magtrabaho ang ganoong baterya, kakailanganin ang 2 mga electrodes: isang natural mula sa aluminyo, at ang pangalawa mula sa grapayt. Parehong mga electrodes na ito ay nasa isang electrolyte solution.
Ang asin (NaCl) ay maaaring magamit bilang electrolyte, ngunit kasama nito maaari mong itaas ang boltahe sa tungkol sa 0.7V. Ang alkalina electrolyte (NaOH) boltahe ay maaaring itataas nang higit pa, sa halos 1V.
Sa panahon ng reaksyon ng kemikal, ang aluminyo ay pinahiran ng isang layer ng aluminyo hydroxide (Al (OH) 3), na unti-unting lumulubog sa ilalim ng tangke. At sa ibabaw ng mga grapayt na electrode hydrogen na mga bula ay nabuo, na kung saan ay humantong sa isang pagtaas sa paglaban at isang pagbagsak ng boltahe, ang prosesong ito ay tinatawag na polarization.
Ang unang problema sa pag-ulan ng aluminyo hydroxide ay maaaring matanggal sa pamamagitan lamang ng pagtaas ng kapasidad kung saan ang magastos na produkto ay mag-ayos, ngunit ang pangalawang problema ay maaaring matulungan ng isang pag-ubos ng masa batay sa manganese oxide, na magiging mga manggagawang hydroxide sa panahon ng operasyon.
Sa katunayan, nakakuha kami ng isang ordinaryong alkalina na baterya, ngunit isang napakalaking lamang. Ngunit ang isang bagong problema ay lumitaw. Ang katotohanan ay ang manganese oxide ay natupok din at kailangan din itong mabago. At kailangan nating tiyakin na ang aluminyo lamang ang ginugol. Upang gawin ito, kumuha ng oxygen mula sa nakapalibot na hangin. Dito nagsisimula ang aluminyo-air baterya. Ang isa sa mga dingding ay kailangang mapalitan lamang ng isang gas-permeable lamad, at ang grapayt na gripo ay kailangang mapalitan ng isang halo ng grapayt at mangganeso na oksido na may platinum o pilak na nanoparticle.
Ang mga oksilyong mayangan na may marangal na metal nanoparticles ay hindi gumanti, ngunit kumikilos bilang isang katalista, dahil sa kung saan ang hydrogen mula sa electrolyte ay na-oxidized ng oxygen sa hangin.
Ang teknolohiya para sa paggawa ng mangganeso oxide na may mga inclusions ng pilak nanoparticles ay nasa prinsipyo na hindi kumplikado at maaaring subukan sa mga kundisyon ng artisanal. Ngunit sa artikulong ito tatalakayin natin kung paano gagawin ang pinakamaraming pagpipilian sa badyet para sa isang baterya na tumatanggap ng enerhiya mula sa aluminyo. Ang mga sumusunod na tagubilin ay kinuha mula sa Fiery TV channel YouTube. Higit pang mga detalye sa orihinal na video ng may-akda:
Ang maximum na bersyon ng badyet ng grapayt ay mga pagsingit sa contact sa tag-init para sa mga bus na trolley. Maaari mong makita ang mga ito nang walang bayad sa panghuling hinto ng trolleybus, o mabibili mo ang mga ito, hindi sila mahal, natagpuan ang mga ito ng may-akda sa pagbebenta ng 22 rubles bawat isa.
Susunod, kailangan namin ng isang alkali. Narito ang isang tool para sa paglilinis ng mga tubo sa komposisyon nito ay naglalaman ng isang daang porsyento na sodium alkali.
Upang simulan ang reaksyon ng alkali, kailangan lang namin ng kaunti, ang 1 g ng alkali bawat 0.5 l ng tubig ay sapat.
Una sa lahat, suriin natin kung kinakailangan ang isang grapayt na elektrod sa baterya na ito. Para sa karanasan, kunin natin ang hindi kinakalawang na elektrod na bakal na ito.
Ngayon inilalagay namin ang plate na aluminyo at ang hindi kinakalawang na bakal na elektrod sa alkali, ikonekta ang multimeter at makita kung gaano karaming mga volts ang lumiliko.
Tulad ng nakikita mo, ito ay naging tungkol sa 1.4V. Ngayon suriin natin ang maikling circuit kasalukuyang.
Short-circuit kasalukuyang naka-out sa rehiyon ng 20mA. Anong mga konklusyon ang maaaring mailabas: panteorya sa matinding mga kondisyon posible upang mag-ipon ng isang baterya ng mga hindi kinakalawang na asero na tarong at foil ng aluminyo.
Susunod ay magkakaroon tayo ng isang tanso na elektrod na gawa sa elektrikal na tanso.
Tulad ng nakikita natin, ang boltahe ay naging bahagyang mas mataas kaysa sa 1.4V, ngunit ang maikling-circuit na kasalukuyang ay nasa mataas na una, ngunit pagkatapos ay nagsimula itong mag-saglit nang napakabilis at ang tanso ay nagsimulang maging sakop ng isang madilim na patong, malamang na ang epekto na ito ay sanhi ng mga dumi sa tubig, mula pa Sa eksperimento na ito, kinuha ng may-akda ang isang tap mula sa isang gripo.
Ngayon ibabad ang grapayt na grapayt sa solusyon ng electrolyte.
Gamit ang elektrod na ito, nakuha ang isang boltahe na 1.3 V, ang maikling circuit na kasalukuyang tumigil sa rehiyon ng 17 mA. Sa unang sulyap, tila na ang hindi kinakalawang na bakal na elektrod ay mas mahusay, ngunit ang ibabaw na lugar ng hindi kinakalawang na elektrod ay mas malaki, kaya hindi pa alam kung aling grapiko o hindi kinakalawang na asero ang mas mahusay.
Dahil ang grapayt ay may isang medyo malaking pagtutol, kailangan mong makitungo dito. Kinakailangan na gumawa ng mga electrodes mula sa isang materyal na maayos na isinasagawa, at ang grapayt ay dapat na nasa ibabaw lamang nito.Napagpasyahan na mag-drill sa pamamagitan ng grapayt, at sa mga nagresultang butas ay gupitin ang thread para sa mga m6 bolts.
Ang resulta ay isang bakal na elektrod na may isang graphic na shell.
Ang paglaban ng hindi drilled grapayt ay tungkol sa 4.5 Ohms, ngunit ng drilled grapayt ay humigit-kumulang sa 1.7 Ohms.
Sa mukha, isang pagbawas sa paglaban, at, dahil dito, tataas ang pagiging epektibo ng istraktura. Sa karagdagang mga eksperimento, gagamitin namin ang distilled water.
Ang unang eksperimento na may isang electrolyte, kung saan 4 g ng alkali bawat 1 litro ng tubig.
Ang maikling circuit kasalukuyang naka-150mA. Ang susunod na electrolyte ay may konsentrasyon ng 6 g ng alkali bawat 1 litro. Well at iba pa, sa bawat oras na madaragdagan namin ang konsentrasyon ng 2 g hanggang maabot namin ang isang konsentrasyon kung saan ang kasalukuyang ay hindi tataas.
Kahit na ang ganoong simpleng baterya ay walang malaking kasalukuyang kahusayan, ngunit ang gayong baterya ay maaaring gumana nang napakatagal na panahon, at ang anumang aluminyo ay maaaring magamit bilang mga electrodes, na madaling matunaw sa mga electrodes ng anumang hugis, halimbawa, mga aluminyo lata iba't ibang alkohol at hindi inuming nakalalasing, chocolate foil, atbp.
Bilang isang resulta, pagkatapos ng lahat ng mga eksperimento na may iba't ibang mga konsentrasyon ng electrolyte, nagiging malinaw na sa disenyo ng baterya na ito ay walang saysay na magdagdag ng higit sa 12 g ng alkali sa 1 litro ng tubig, iyon ay, nakakakuha tayo ng halos 1% na solusyon.
Pagkatapos ay tinipon ng may-akda ang isa pang clip, na binubuo ng 3 mga electrodes.
Ang dalawang baterya ay nagbibigay ng isang mas mataas na boltahe at mas kaunting pagkawala, kaya mas mahusay ang resulta.
Ngayon, kumuha tayo ng isang bucket ng electrolyte, isang malaking piraso ng aluminyo at 2 hindi kinakalawang na mga electrodes na bakal.
Sa isang balde, isang electrolyte na konsentrasyon ng 10g / 1l. Peak kasalukuyang 1.3A, ito ay sagging sa 520mA. Sa lahat ng malaking lugar ng hindi kinakalawang na asero, hindi ito inihambing sa grapayt, dahil ito ay naging 600mA na may grapayt. Sa pamamagitan ng paraan, ang hydrogen ay pinakawalan sa panahon ng reaksyon, na maaari ring makolekta at magamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya. Sa madaling sabi, may silid na lalago. Iyon lang ang para sa ngayon. Salamat sa iyong pansin. Makita ka agad!