Wetenschap
componenten van een droge cel:
* anode (negatieve terminal): Meestal gemaakt van zink, fungeert het als de bron van elektronen.
* kathode (positieve terminal): Meestal een koolstofstaaf omgeven door een mengsel van mangaandioxide en koolstofpoeder, die fungeert als de elektronenontvanger.
* elektrolyt: Een pasta van ammoniumchloride en zinkchloride die de beweging van ionen (geladen deeltjes) mogelijk maakt.
* Separator: Een poreus materiaal dat de anode en de kathode scheidt, waardoor direct contact wordt voorkomen maar ionenstroom mogelijk maakt.
De chemische reactie:
1. zinkoxidatie: Bij de anode verliezen zinkatomen elektronen (oxidatie) en vormen zinkionen (Zn²⁺). Deze elektronen reizen door het externe circuit naar de kathode.
2. Mangaan -dioxidevermindering: Bij de kathode accepteert mangaandioxide (MNO₂) elektronen (reductie), reageert met ammoniumionen (NH₄⁺) van de elektrolyt om mangaanoxide (Mn₂o₃) en water (H₂o) te vormen.
3. ionenbeweging: Met de elektrolyt kunnen ammoniumionen (NH₄⁺) van de kathode naar de anode gaan, het circuit voltooien en elektrische neutraliteit handhaven.
Elektriciteit genereren:
* De stroom van elektronen van de anode naar de kathode door het externe circuit creëert een elektrische stroom.
* Het verschil in elektrische potentiaal tussen de anode en de kathode wordt de spanning genoemd, die de stroom drijft.
* Dit proces gaat door zolang er voldoende reactanten (zink- en mangaan -dioxide) beschikbaar zijn en de elektrolyt geleidend blijft.
Beperkingen:
* Beperkte capaciteit: Droge cellen hebben een beperkte hoeveelheid chemische energie opgeslagen, zodat ze uiteindelijk geen vermogen meer hebben.
* spanningsval: De spanning van een droge cel neemt in de loop van de tijd af naarmate de chemicaliën worden geconsumeerd.
* houdbaarheid: Droge cellen hebben een eindige houdbaarheid, zelfs wanneer ze ongebruikt zijn, vanwege geleidelijke interne chemische reacties.
Samenvattend:
Droge cellen "genereren" geen elektriciteit op dezelfde manier als energiecentrales, maar ze slaan chemische energie op en converteren het in elektrische energie door een chemische reactie. Dit proces omvat de oxidatie van zink bij de anode, vermindering van mangaandioxide bij de kathode en de beweging van ionen door de elektrolyt. De stroom van elektronen van de anode naar de kathode creëert een elektrische stroom.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com