![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
Задумался я тут как делают батарейки. И что-то я не очень понял чем руководствуются конструкторы батареек/аккумуляторов при выборе материалов для анода и катода. Для простоты я вообще не брал электролит. Вроде из физике известно, что любая пара металлов образует гальваническую пару, то есть между ними возникает разность потенциалов. Тогда, я подумал давайте возьмем два любых металла, самых дешевых с максимальным разницей электродных потенциалов и получим идеальныю батарейку. Вот, что у меня вышло:

Цены на металлы в условных единицах с сайта лондонской биржи металлов.

Это те пары металлов, из которых реально делают батарейки.
По моей логике красные квадраты должны были сконцентрироваться в правом верхнем углу, и в нижнем левом. А ничего подобного не произошло. Явно есть какие-то еще факторы, которые мной не учтены. Возможные кандидаты: количество заряд-разрядов(для аккумуляторов), ёмкость, ток, который держит пара).
P.S. Из разряда курьезов: плотность вольфрам и золота почти одинаковая, а цена разная. Идея для фальшивомонетчиков-берем слиток вольфрам, напыляем золотой-и вот слиток золота :)
Цены на металлы в условных единицах с сайта лондонской биржи металлов.
Это те пары металлов, из которых реально делают батарейки.
По моей логике красные квадраты должны были сконцентрироваться в правом верхнем углу, и в нижнем левом. А ничего подобного не произошло. Явно есть какие-то еще факторы, которые мной не учтены. Возможные кандидаты: количество заряд-разрядов(для аккумуляторов), ёмкость, ток, который держит пара).
P.S. Из разряда курьезов: плотность вольфрам и золота почти одинаковая, а цена разная. Идея для фальшивомонетчиков-берем слиток вольфрам, напыляем золотой-и вот слиток золота :)
no subject
Date: 2011-06-07 07:31 pm (UTC)no subject
Date: 2011-06-08 06:10 am (UTC)Например
2Na+Cl2=2NaCl
- это реакция окисления натрия и восстановления хлора.
В батарейке происходит (например) окисление лития и восстановление кадмия.
А сколько граммов веществ нужно на 1 ампер-час - зависит от суммарной массы всех участников реакции в пересчете на 1 передаваемый электрон.
С учетом того, что
1АЧ = 3600 кулон
1 электрон = 1,6×Е-19 Кл
(1АЧ = 2.25*Е+22 электронов)
1 моль = 6×Е+23 атомов.
То есть с 1 моля электронов в принципе можно получить 26 ампер-часов, если я не наврала в вычислениях
(константы взяты с Вики).
Расчет вроде правильный
Date: 2011-06-08 08:15 am (UTC)Re: Расчет вроде правильный
Date: 2011-06-08 12:19 pm (UTC)В аккумуляторе - реакция поворачивает назад при подаче внешнего напряжения, выше чем напряжение реакции.
"Короче не все 100% электронов отщепляются, некоторые возвращаются."
Да, это тоже надо учитывать.
Это снижает реальное количество ампер-часов на моль.
Кстати, если к батарейке не подключена нагрузка, то реакция не идет.
А когда продукт реакции (лишние электроны) уходят в нагрузку - это как-то влияет на равновесие.
Именно в сторону окисления лития и восстановления кадмия из соли.
Re: Расчет вроде правильный
Date: 2011-06-08 01:03 pm (UTC)А процесс саморазряда? Он может прикончить и батарейку, и разрядить аккумулятор.
А процесс саморазряда?
Date: 2011-06-08 01:19 pm (UTC)Саморазряд идет много медленнее штатной эксплуатации батарейки.
На каждой батарейке написан срок годности. Полгода-год.
Кстати, этот параметр тоже надо учитывать при проектировании батарейки.
И обратите внимание: идет В ОДНУ СТОРОНУ !
Значит Ле-Шателье не мешает ему.
В описании любого процесса есть "первое приближение".
В электролизе, идущем в батарейке - это передача электронов, которую можно описать в ампер-часах на моль и в вольтах разности потенциалов.