Алюминий-воздушный аккумулятор

Опубликовано 26.02.2010 Ведущий Антон Панкратов

Батареи это устройства, преобразующие химическую энергию в электрическую энергию. Они имеют два электрода, между которыми идут химические реакции, которые используют или производят электроны. Электроды связаны между собой раствором, электролитом, с помощью которого ионы могут перемещаться, завершая электрическую цепь. Электроны образуются на аноде, и может проходить через внешнюю цепь на катод. Это движение электронов электрического тока, которые могут быть использованы для совершенствования простых устройств. В нашем случае батарея может быть сформирована с помощью этих двух реакций: (1) реакции с алюминием, который генерирует электроны на один электрод, и (2) реакции с кислородом, что использует электроны на другом электрод. Чтобы помочь электронам в батарее, получить доступ к кислороду в воздухе, вы можете сделать вторым электродом материал, который может проводить электричество, но не является активным, например уголь, который состоит в основном из углерода. Активированный уголь очень пористый, и это порой приводит к большой площадью поверхности, которая подвергается воздействию атмосферы. Один грамм активированного угля может быть больше площади, чем целое футбольное поле! В этом опыте вы построите аккумулятор, который использует эти две реакции. И самое удивительное, что домашние батареи смогут питать небольшой мотор или лампочку?
Для этого Вам понадобятся: алюминиевая фольга, ножницы, линейки, активированный уголь, металлические ложки, бумажные полотенца, соль, маленькую чашку, вода, две электрические провода с зажимами на концах, и небольшое электрическое устройство, такое как двигателем постоянного тока на батарейках или источник света.
1. Отрежьте кусок алюминиевой фольги, что составляет примерно 15 см х 15 см.
2. Подготовить насыщенной раствор: смесь соли в небольшую чашке с водой, до тех пор, пока некоторые нерастворенными части соли не остается на дне чашки. Сложите бумажное полотенце на четверть, пропитать его с рассолом и положить полотенце на фольгу.
3. Добавить около ложки активированного угля на вершину бумажное полотенце и аккуратно раздавить ее на мелкие биты помощью обратной стороны ложки. Налить с рассол на уголь, чтобы смочить его. Будьте уверены, что уголь является мокрый повсюду, но не прикасайтесь к фольге напрямую. Вы должны иметь три слоя, как бутерброд.
4. Подготовьте свои электрические устройства для использования
5. один конец электрического провода прикрепим к нагрузке. Другой конец провода из подключим к алюминиевой фольге. Плотно прижмите второй провод к куче угля, и смотреть, что происходит! Если аккумулятор как представляется, не будет работать после нескольких секунд, вы, возможно, потребуется сократить свое внутреннее сопротивление. Попробуйте увеличить площадь контакта между проводом и древесным углем, сложив всю батарею и сильно сдавить. Если Вы используете двигатель, вы также можете попробовать крутануть вал для начала работы
6. Первая современная электрическая батарея была из ряда электрохимических ячеек, называемых вольтовым столбом. Повторите шаги 1-3, чтобы построить дополнительный алюминиево-воздушные элементы. Соединив, два или три алюминиево-воздушные элемента друг с другом, вы получите более мощный аккумулятор.
Используйте мультиметр для измерения напряжения и тока, генерируемого батарей. Как нужно изменить вашу батарею, чтобы она стала давать большее напряжение или ток? Рассчитайте выходную мощность от аккумулятора путем вычисления произведения его напряжения и тока. Попробуйте подключить другие устройства, которые требуют более высокого напряжения или тока, такие как строка из светодиодов, пьезозуммер, или более мощный источник света.