Batëri dafay denc energie potentiel chimik buy soppiku nekk energie elektrik suñu ko boole ak benn aparey. Energie boobu dafay des ci lëkkaloo chimik bi am ci digganté atom yi ak molecule yi ba keroog batëri bi jeexal sircuit bi ba noppi tàmbali decharge.
Ñaari anam yu energie batëri
Batëri yi dañuy dox ci coppite bu am solo diggante ñaari stade energie. Bu ñuy denc, energie dafay nekk ci anamu potentiel chimik buñu tëj ci biir jumtukaayi molecule yi ci electrode yi ak electrolyte yi ci batëri bi. Soo boolee batëri ngir doxal benn aparey, energie chimik biñ denc dafay soppi nekk energie elektrik jaaraleko ci reacsioŋ electrochimik.
Ñaari mbir yooyu ñoo wuutale batëri yi ak yeneen balluwaayi kuuraŋ yi. Batëri yi wuute nañu ak prise kuuraŋ buy joxe kuuraŋ budul jeex, wala essence buy bàyyi energie ci lakk bi, batëri yi dañuy boole domaine chimik ak domaine electrik yépp. Liggéeyukaay chimik yi am ci biir batëri yi dañuy tëye energie bi ci anam wu dëgër, mën nañu ko jëfandikoo ba keroog benn sircuit bu biti di tàmbali soppi bi.
Coppite bi dafay am ci reaction oxidation-wàññi (redox) ci electrode yi ci batëri bi. Ci electrode négatif bi (anode), oxidation bi dafay bàyyi electron yi. Elektron yooyu dañuy jaar ci biir sircuit bi ci aparey bi, di def seen liggéey. Ci jamano jooju, ci electrode positif bi (cathode), reaction reduksioŋ yi dañuy nangu electron yooyu, daal di matt cycle bi. Ci anam yooyu yépp, ion yi dañuy jaar ci biir electrolyte bi ci batëri bi ngir mëna tëye charge bi.
Xam Energie Potentiel Chimik ci Batëri
Energie potentiel chimik mooy energie biñ denc ci lëkkaloo moleculaire yi - doole yiy tëye atom yi ci benn composé. Ci batëri yi, anam wi ñuy denc energie mingi méngoo ak yeneen sistem energie chimik yuñ miin. Molecule essence yi dañuy denc energie chimik bi motëri lakk yi di soppi def ko energie mekanik. Bois amna ay lien chimik yu lakk dafay soppi nekk tàngoor. Batëri yi dañu topp njàngale bu noonu mel waaye wuute bu am solo: dañuy soppi energie chimik bi ci kuuraŋ te duñu am benn combustion wala intermédiaire mekanik.
Kompoññe chimik yi nekk ci biir batëri ñooy wane kàttan energie ak voltage bi mu am. Ci misaal, batëri ion litium yi dañuy denc kuuraŋ jaaraleko ci ion litium yiy daw diggante graphite ak composé yi am litium. Batëri asid plomb-a ngi aju ci diggante plomb, gaz plomb ak asid sulfurik. Chimie bu nekk amna màndarga dencukaay bu wuute ci energie bu sukkandiko ci doole ak mëna dellu ci lëkkaloo chimik yi.
Densité energie-ban energie la batëri mëna denc buñu ko méngale ak diisaayam-a ngi aju ci potentiel chimik bi ciy nekk. Gëstu bi Departemaa bi yor Energy amal dafa wane ni selil yu batëri lithium-ion yi daanaka yokk nañu lu tollu ci ñetti yoon li ñuy denc ci energie ci kilogram bu nekk li ko dalee 2010, li ci njëkk mooy gëna baaxal composition chimique yi ak structure yi ñuy jëfandikoo ci electrode yi.
Energie potentiel chimik bu dëgër bi moo tax batëri yi nekk aparey dencukaay yu amul fenn. Kuuraŋ biy jaar ci fiil yi (energie kinetik) wala air buñ komprime (energie potentiel mekanik) wuute na ak lëkkaloo chimik yi ci batëri yi mën nañu tëye energie ci diir bu yàgg te duñu ñàkk lu bari. Batëri lithium{2}}ion yi leegi duñu ñàkk ludul 1-2% ci seen charge weer wu nekk suñu nekkee ci nelaw, loolu dafay firndeel ni lëkkaloo chimik yi di denc energie.
Xeetu soppi energie: joge ci chimik dem ci kuuraŋ
Sooy soppi energie chimik ci energie elektronik, fàww nga am yëngu atomik yuñ defar bu baax. Soo bësee butoŋu tàkk-lakk bi ci sa telefon wala nga wëlbati kontaku sa oto, dangay defar benn sircuit buy tàmbali ay reacsioŋ chimik yu bari ci biir batëri bi.
Noonu la coppite bi di doxee:
Ci anode bi (borne négatif), reaksioŋ oksidaasioŋ yi dañuy dindi electron yi ci atom yi ci biir macceer electrode bi. Ci batëri ion litium, atomu litium yi ci anodu grafit bi dañuy bàyyi seeni electron ñu nekk ion litium yu am sarse positif. Electron yi ñuy bàyyi dañuy yokk charge négatif bi ci terminal bi.
Jaaraleko ci sircuit bi ci biti, electron yooyu ñu bàyyi dañuy naaw dem ci terminal positif bi, jaar ci sa aparey diko dooleel ci yoon wi. Flux electron boobu mooy courant biy daw ci sa smartphone, sa ordinatër portable wala sa oto kuraŋ.
Ci biir batëri bi, ion litium yi dañuy jaar ci ndox mi wala electrolyte gel bi, joge ci anode bi dem ci cathode bi. Electrolyte bi dafay nekk yoonu ion ci di tere electron yi jaar ci sa aparey.
ci katod bi (borne positif), reaction reduksioŋ dafay am ndax macceer katod bi dafay nangu electron yiy joge ci sircuit bi ci biti. Ci jamano jooju, ion litium yiy jaar ci electrolyte bi dañuy booloo ak electron yooyu, daal di matt cycle electrochimique bi.
Ni ñu koy defee dafay wéy ba sircuit bi tëju, ba noppi macceer yiy reaktif nekk ci electrode yi. Voltage bi ñuy defar 1.5V ci batëri alkaline yi wala 3.7V ci selul bu nekk ci ion litium mingi aju ci wuute gi am ci potentiel chimik bi am ci digganté macceer anode ak cathode.
Delloosi liggéey bi: Batëri yuñ mëna sarse
Batëri yuñ mëna sarse ñooy tax coppite bi dellu ginaaw. Soo boole sarseeru telefon bi ci branche, dangay jëfandikoo energie électrik bu bawoo ci biti, mooy delloosi reaction chimik yi ci ginaaw. Elektron yiñ forse dugal ci anode bi dañuy defaraat composé chimik yu njëkk ya, tabaxaat energie potentiel chimik bu batëri bi. Delloosi bi mooy wuutale batëri yiñ mëna sarse ak yi ñuy jëfandikoo benn yoon, waaye sarse bu nekk dafay indi coppite yu ndaw yuñ dul delloo ginaaw yuy wàññi kàttanu batëri bi ndànk-ndànk.
Saytukatt yi ci MIT dañu jàpp ni xam li waral reacsioŋ yooyu duñu dellu ginaaw bu ñuy sarse, mingi wéy di nekk lu ñuy gëstu. Li waral batëri telefon yi di mujjee ñàkk kàttan - coppite yu ndaw ci structure electrode yi ak chimie electrolyte yi dañuy fees ci diiru téemeeri cycle.
Xeetu batëri yu bari ak seeni sistem energie chimik
Chimie batëri barina wuute, bu nekk ci ñoom amna njariñ yu wuute ci reaction chimique yi ñuy jëfandikoo:
Batëri ion litium
Yii batëri yuñ mëna sarse dañuy denc kuuraŋ jaaraleko ci dem bi ak dikk bi ci ion litium ci diggante ñaari composé yu am litium. Seen densité energie bu rëy bi ñuy jëfandikoo ci kilogram bu nekk mooy 150 watt250 waxtu ci kilogram bu nekk, moo tax ñu baax ci aparey elektronik yu ñuy yóbbu ak oto yuy dox ci kuuraŋ. Energie chimik bi mingi nekk ci litium biñ mëna delloo ci ñaari electrode yi.
Plomb-Batëri asid
Batëri plomb-asid yi ñu ngi tàmbalee ci atum 1859, dañuy denc energie jaaraleko ci diggante plomb, dioxyde de plomb, ak asid sulfurik. Bu ñuy decharge, ñaari electrode yi dañuy soppi nekk sulfate de plomb ci jamono ji asid sulfurique bi di dilué. Charge dafay soppi reaction yooyu, defaraat macceer bi njëkk. Doonte batëri lithium-ion yi ñoo gëna diis te ñoo gëna néew energie, seen chimie bu wóor ak seen njëg bu yomb moo tax ñuy gëna am doole ci defar oto.
batëri alkaline
Batëri alkaline yu ñuy jëfandikoo benn yoon, dañuy jëfandikoo gaz zinc ak mangan ci biir electrolyte alkaline. Energie chimik biñ denc ci oxidation zinc ak reduction dioxyde de mangan dafay joxe doole bu wóor te yàgg ngir aparey yu bariwul ndox. Seen chimie du gaawa soppiku, moo tax mënu ñu leen sarse.
Chimie yuy feeñ
Gëstu mingi wéy ci chimie batëri yu bees yu mëna soppi dencukaay energie. Batëri yu dëgër yi dañuy wecci electrolyte yu ndoxe yi ak ay macceer yu dëgër, loolu mën na yokk dëgëraay bi ñetti yoon ci noonu lañuy yokk kaaraange gi. Batëri litium{3}}soufre yi dañuy gëna am dëgëraay ci wàllu energie. Yooyu jéego dañu sëssé ci wut sistem chimik yuy denc energie bu gëna bari ci koli yu gëna woyof te gëna wóor.
Lu tax Energie Chimik di def batëri yu am njariñ
Tanneef ci dencukaay energie chimik nekkul lu jaadu rek-dafa am njariñ yu amul fenn:
Densité energie: Liggéeyukaay chimik yi dañuy boole energie bu bari ci ay volume yu dëgër. Batëri ion litium yi mën nañu yegg ba 150 ba 250 Wh/kg, muy lu ëpp bu baax anam yi ñuy denc mekanik yu melni volant (5 ba 130 Wh/kg) wala sax sistemu air comprimé.
Duru dencukaay: Energie potentiel chimik dafay des ci barab bu yàgg. Chimie batëri wuute na ak sarse kuuraŋ bi ci condensateur yi, ndax dafay senn ci ay waxtu, ndax batëri dafay tëye energie bi ay weer wala at te du decharge boppam lu bari.
Yobbu: Batëri bi nekk solide wala semi-solid mooy tax mu mëna dem. Mën wéy di yóbbaale sàntraalu kuuraŋ wala turbine ngelaw, waaye energie chimik bi ci batëri bi dafay dem fépp foo ko soxlaa.
Libre buñu saytu: Reaction chimique yi ci biir batëri yi dañuy am ci anam wu yomb, di joxe doole buy wéy. Ni ñu defaree electrolyte bi ak electrode yi ñooy yamale ni energie chimik bi di gaawe soppiku nekk kuuraŋ, suko defee ñu baña gaawa decharge lu mëna jur loraange.
Eskalaasioŋ: Sistemu batëri yi dañu tàmbalee ci ay selil yu ndaw yuy doxal aparey yiy dégg ba ci instalaasioŋu dencukaay yu mag. Benn chimie bu am solo bi mooy dox ci wàll wii yépp, ak kàttan energie bu ñuy xayma ci bariwaayu macceer yiy reaktif.
Balance Energy bi: Li dugg dafa wara génn
Dencukaayu batëri dafa topp sàrti termodinamik. Energie electrik bi ngay génne mënul weesu energie chimik biñ denc bi ngay sarse-ci dëgg, dafay gëna néew ndax perte yi mënul ñàkka am.
Gaawaayu sarse ak desarse mingi tollu ci diggante 80-95% ci batëri litium-ion yu bees yi. Energie bi « ñàkk » du ni mes; Dafay soppi tàngoor jaaraleko ci mekaniism yu bari:
Resistance bi nekk ci biir electrode yi ak collecteurs courant yi dañuy dindi yenn energie ci tàngoor
Ion yiy daw ci biir electrolyte bi dañuy daje ak friksioŋ, loolu mooy defar energie thermique
Reaction secondaire-processus chimik yuñu bëggul-di naan energie bu néew
Coppite yi am ci jumtukaayi electrode yi ci diir bi ñuy dugal litium dafay xëcci energie
Lii ñuy bàyyi xel ci efficacité amna solo ci aplikaasioŋ yu melni dencukaay energie ci escale griy-. Liggéeyukaay buy denc kuuraŋ jant bi ngir jëfandikoo ko ci guddi gi dafa wara am 5 ba 20% ci kuuraŋ biy ñàkk ci dencukaay bi. Tàngoor wi ñuy génne dafay laaj itam sistem yuy doxal tàngoor wi ci instalaasioŋ yu mag yi am batëri ak ci oto yuy jëfandikoo kuuraŋ.
Coppite energie bu am solo bi des: energie kuuraŋ → energie potentiel chimik (ci diiru sarse) → energie kuuraŋ (ci diiru desarse). Amul benn batëri buy defar energie; Daf koy denc ba noppi bàyyi ko ci reaction chimik.
Natt Energie Batëri: Màndarga yu am solo
Barina mbir yuñ mëna wax ci màndarga energie batëri:
Doole(ñu koy natt ci amp-waxtu wala Ah) dafay wane sarse bi batëri bi mëna joxe. Batëri telefon bu 2000mAh mën na joxe 2 ampère ci benn waxtu, wala 0.5 ampère ci diiru ñeenti waxtu.
ëmbiitu energie(ñu koy natt ci watt-waxtu wala Wh) mooy liggéey bi batëri mëna def yépp. Xaymal ko ci yokk kàttan gi ak voltage bi: batëri bu 3.7V, 2000mAh amna 7.4 Wh ci kuuraŋ.
Densité energie(Wh/kg wala Wh/L) dafay wane ba ñaata energie la ci benn masse wala volume. Densité energie bu gëna rëy mooy gëna am doole ci paquet bu gëna woyof, gëna ndaw - lu am solo ci oto yu am kuuraŋ ak aparey elektronik yuñ mëna yóbbu.
Densité doole(W/kg) dafay wane ni batëri bi mëna gaawe joxe kuuraŋ biñ denc. Densité puissance bu bari dafay am solo ci aplikaasioŋ yiy laaj decharge energie bu gaaw, lu ci melni jumtukaayi kuuraŋ wala gaawaayu oto kuraŋ.
Dundug sikl bidafay natt ñaata charge-decharge la batëri bi wara def balaa kàttan gi di wàññeeku bu baax. Specification bii dafay wax ci ni reaction chimique yi di delloo ginaaw bi ñuy sarse.
Li nit ñi gëna juum ci Energie Batëri
Li ñu gëm: Batëri yi dañuy denc kuuraŋLi am mooy: Batëri yi dañuy denc energie chimik ba noppi defar kuuraŋ suñu ko soxlaa. Kuuraŋ mooy li electron yi di def -mën nga "denc" courant buy daw ni ngay denc ndox muy daw. Lu moy loolu batëri yi dañuy denc energie ci anamu chimik, ñu bàyyi ko mu nekk courant électrik su ko soxlaa.
Njuumte: Batëri yépp dañuy dox ci anam wu wuuteLi am mooy: Xeeti batëri yu bari dañuy jëfandikoo reacsioŋ chimik yu wuute. Xeetu dencukaay bi batëri lithium -ion mëna denc energie wuute na bu baax ak batëri plomb-asid wala alkalin, waaye ñoom ñépp ñu ngi topp yoon wi ñuy soppi energie chimik ak energie elektronik.
Juumte: Batëri yi dañuy ñàkk kàttan ndax kuuraŋ bi dafay sennLi am mooy: Yaxxum kàttan mingi aju ci coppite yu mënul dellu ginaaw ci macceer electrode yi ak ci chimie electrolyte bi. Dugalug ak dindi ion yu bari dafay soppi ndànk-ndànk jëmmu kristal bi, composé chimik yu bees dañuy forme, ba noppi electrolyte bi dafay seey tuuti. Coppite yooyu dañuy wàññi limu dencukaay energie chimik buñ mëna delloosi.
Njuumte: Tàngoor wu sedd dafay jeexal batëri yiLi am mooy: Tàngoor wu woyof du dindi kuuraŋ ci batëri yi. Lu moy loolu, dañuy yeexal reaction chimik yiy soppi energie. Energie bi dafay des, waaye batëri bi dafay joxe doole bu néew ndax reaction yi dañuy dem bu baax ci sedd bi.
Ëlëgu dencukaay energie chimik
Xaralay batëri dafay wéy di jëm kanam ndax gëstukat yi dañuy gis sistem chimik yu bees ak gëna suqali sistem yi fi nekkoon. Barina jéego yuñ amal yuy gëna suqali ni batëri yi di denc ak di joxee energie chimik:
Batëri -wecci electrolyte yu ndoxe yi ak ay mbir yu dëgër, lu mëna may anode yu wen litium yuy denc energie bu gëna bari. Prototype yu njëkk ya dañu wane dëgëraay energie buy jegesi 400 Wh/kg - daanaka ñaari yoon xaralay litium - ion.
anodu silisiummën na yokk kàttanu ion litium ci 20 ba 40 pursaa suñu ko méngale ak anode graphite yiñ gëna xam. Silisium dafay denc ion litium yu bari, denc yeneen energie chimik ci benn volume bi.
Elektrolit yu xarañjëfandikoo ay solvant ak ay additif yu bees mën na tax batëri yi mëna dox ci tàngoor yu bari te ba noppi di wéy di am doole ci soppi produit chimik -ci -kuuraŋ.
Litium{0}}chimie soufredafay joxe densité energie theorique bu ëpp 500 Wh/kg ci jëfandikoo kàttan dencukaay bu mag bi sulfur am. Jafe-jafe yi am ci wàllu xarala ci dissolution sulfur ci diiru dawal welo taxul ñu mëna ko jënd.
batëri ion natriumjoxe beneen anam bu mëna wuutu sistem yu litium- ngir dencukaay bu taxaw fu diisaay bi gëna néew solo. Bariwaayu sodium ak njëg yu yomb yi mën nañu demokraatise dencukaay energie chimik bu mag.
Jéego yooyu bokk nañu benn mébet: boole energie chimik bu gëna bari ci kofre yu gëna woyof, gëna wóor, gëna yàgg-, ci noonu lañuy gëna mëna soppi energie kuuraŋ.
Laaj yi ñuy faral di laaj
Ndax energie bi ci batëri chimik la wala elektronik?
Batëri yi dañuy denc energie potentiel chimik ba noppi soppi ko def ko energie elektrik suñuy decharge. Biñu koy denc, energie bi dafay nekk ci anamu potentiel chimik ci lëkkaloo gi am ci diggante atom yi. Ci jamonoy decharge aktif kese la energie chimik bi di nekk energie electrik buy jaar ci benn sircuit.
Ndax mën nga yokk kuuraŋ biñ denc ci batëri bi?
Mën nga yokk energie bu weesu kàttanu batëri bi-li ñuy wane mooy bariwaayu ak xeetu macceer chimik yi ci biir electrode yi. Jéema "sarse lu ëpp" batëri dafay indi ay reaction yu mëna yàq macceer yi wala jur loraange ci kaaraange gi. Waaye, gëstukat yi dañuy wéy di sos chimie yu bees ci batëri yuy denc energie bu gëna bari ci benn volume.
Lan moo waral batëri yi di tàng suñuy sarse wala desarse?
Reaksioŋ chimik yiy soppi energie ci diggante xeetu chimik ak elektrik amul benn njariñ bu mat sëkk. Bañ bi ion yi di daw ak di daw electron yi, ak yeneen reaction yu ndaw, dañuy soppi yenn energie ci tàngoor. Sarse wala desarse bu gaaw dafay gaawal mbir yooyu, di gëna defar tàngoor.
Ñaata fan la energie chimik mëna denc ci biir batëri?
Batëri yi leegi mën nañu denc kuuraŋ ay at ci decharge seen bopp ndànk. Batëri alkaline yi dañuy tëye 85-90% ci kàttan gi ginaaw juróomi at yuñ leen denc. Batëri lithium -ion yi deñuy decharge seen bopp lu tollu ci 1-2% weer wu nekk. Stabilite chimik bu macceer batëri mooy wane diiru dencukaay bi - lëkkaloo chimik yu gëna dëgër ñooy tëye energie bi lu gëna yàgg.
Xalaat yu mujj
Energie potentiel chimik moo tax batëri nekk benn ci pexe yi gëna am solo ci dencukaay energie ci àdduna bi. Xeetu energie boobu mooy joxe doole ju dëgër, yomb, mëna yokk, doole ji siwilisasioŋ bu bees bi di gëna aju ci. Liko dalee ci telefon bi nga yor ci sa poos ba ci oto kuraŋ yi ci sunuy tali ba ci instalaasioŋ yu mag yuy ekilibre energie buñ mëna yeesal- ñoom ñépp a ngi aju ci kàttan gi chimie am ngir denc ak bàyyi energie ci anam wu wóor suñu ko soxlaa.
Yokkateg chimie batëri bi di wéy di gëna xéewale dencukaay energie. Ginaaw gëstukat yi dañuy ubbi sistem chimik yu bees yi, ba noppi setal yi fi nekk, batëri yi dina ñu gëna denc kuuraŋ ci koli yu gëna ndaw, gëna woyof, gëna wóor. Xam ni batëri yi ay aparey yu am energie chimik lañu - duñu ay aparey elektronik-dina tax ñu xam seeni kàttan ak seeni gàttal ginaaw bi ñu tabaxee àdduna bu gëna am kuuraŋ.
Takeaway yu am solo
Butig batërienergie potentiel chimikci lëkkaloo moleculaire yi ci seeni macceer elektrod ak elektrolit
Energie chimik biisoppiku ci energie kuuraŋci reaksioŋ electrochimik yu batëri bi di doxal benn aparey
Xeeti batëri chimie yu bari (lithium{0}}ion, plomb-asid, alkaline) dañuy jëfandikoo reacsioŋ chimik yu wuute waaye dañu topp benn yoon wi ñuy soppi energie
dencukaay energie chimik dafa am njariñ cidensité energie bu bari, -dañu yàgg, akportabilite
Gaawaayu batëri mingi tàmbalee ci 80-95%, energie biy ñàkk dafay soppiku nekk tàngoor ci jamonoy coppite chimik-elektrik
Occasions lëkkalekaay yi ci biir
Naka la batëri yi di yàqu lu yàgg (diiru batëri bi ak toppatoo bi)
Tegtale chimie batëri (lithium - ion vs plomb - asid vs alkaline)
Kaaraange batëri ak yoriinu tàngoor
Xaralay batëri oto kuraŋ
Grid-pexe ngir denc kuuraŋ ci eskaal
Rësiklaasu batëri ak mëna wéy