8. Цинк-воздушные элементы
Козадеров О.А. 2015 г.
Катод
газодиффузионный воздушный электрод
пористый, с высокоразвитой поверхностью
с каталитическим слоем
диоксид марганца
серебро
Анод
металлический Zn
Электролит
водный раствор щелочи
Электрохимическая система
(–) Zn | KOH | O2 (+)
9. Электрохимические процессы
Козадеров О.А. 2015 г.
катодная реакция
О2 + 2Н2О + 4е- = 4ОН- (Е0 = 0,4 В)
анодная реакция
токообразующая реакция
2 0
4Zn 4OH Zn OH 2e E 1,22 В
2
42 2
1
Zn O 2OH H O Zn OH
2
10. Схема работы цинк-воздушного элемента
Козадеров О.А. 2015 г.
Recent advances in zinc–air batteries by Yanguang Li and Hongjie Dai
Chem. Soc. Rev., 2014, 43, 5257-5275
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/cs/c4cs00015c
11. Электрохимические процессы
если электролит насыщен цинкат-ионами
Козадеров О.А. 2015 г.
катодная реакция
О2 + 2Н2О + 4е- = 4ОН- (Е0 = 0,4 В)
анодная реакция
токообразующая реакция
0
2Zn 2OH ZnO H O 2e E 1,26 В
2
1
Zn O ZnO
2
19. Побочные процессы
Козадеров О.А. 2015 г.
коррозия алюминия
2Al + 6H2O + 2OH– = 2Al(OH)4
– + 3H2
пассивация алюминия
карбонизация щелочного электролита
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
KOH + CO2 → KHCO3
20. Применение
НПП Квант (Россия)
Козадеров О.А. 2015 г.
электропитание осветительных приборов, переносной теле- и радиоаппаратуры, средств связи,
различного электроинструмента
в интересах Министерства Обороны: электропитания приборов обеспечения стрельбы
артиллерии, артиллерийских квантовых дальномеров, переносных станций радиолокационной
разведки, переносных радиостанций спутниковой связи, автономного электропитания
оборудования, приборов и военной техники, зарядки аккумуляторов в полевых условиях.
углеродный катод и алюминиевый анод
25. Схема работы магний-воздушного элемента
Козадеров О.А. 2015 г.
Magnesium–air batteries: from principle to application
by Tianran Zhang, Zhanliang Tao and Jun Chen
Mater. Horiz., 2014, 1, 196-206
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2014/mh/c3mh00059a
27. Применение
Козадеров О.А. 2015 г.
устройства электропитания для чрезвычайных
ситуаций и стихийных бедствий
силовые устройства для регистраторов данных
зарядные устройства
устройства резервного питания