Question

Електроліти в сучасних акамуляторах та іх властивості, приклади.

Answer 1

Електроліти за своєю структурою являють собою складні системи, що складаються з іонів, оточених молекулами розчинника, недіссоціірованних молекул розчиненої речовини, іонних пар і більше великих агрегатів. Властивості електролітів визначаються характером іон-іонних та іон-молекулярних взаємодій, а також зміною властивостей і структури розчинника під впливом розчинених частинок електролітів.  

Залежно від концентрації електролітів виділяють область розбавлених розчинів, які за своєю структурою близькі до структури чистого розчинника, яку порушували, однак, присутністю і впливом іонів; перехідну область і область концентрованих розчинів. Дуже розбавлені розчини слабких електролітів за своїми властивостями близькі до ідеальних розчинів і досить добре описуються класичною теорією електролітичної дисоціації. Розбавлені розчини сильних електролітів помітно відхиляються від властивостей ідеальних розчинів, що обумовлено електростатичним міжіонних взаємодію. Їх опис проводиться в рамках Дебая-Хюккеля теорії, яка задовільно пояснює концентраційну залежність термодинамічних властивостей - коефіцієнт активності іонів, осмотичний коефіцієнт і ін, а також нерівноважних властивостей - електропровідності, дифузії, в'язкості.  

Вивчення властивостей електролітів важливо для з'ясування механізмів електролізу, Електрокаталіз, електрокрісталлізаціі, корозії металів та інші, для вдосконалення механізмів поділу речовин - екстракції і іонного обміну. Дослідження властивостей електролітів стимулюється енергетичними проблемами (створення нових паливних елементів, сонячних батарей, електрохімічних перетворювачів інформації), а також проблемами захисту навколишнього середовища.

Акумуляторні батареї - накопичують електроенергію для використання в безвітряні години. Також вони вирівнюють і стабілізують вихідну напругу з генератора. Завдяки їм ви отримуєте стабільну напругу без перебоїв навіть при поривчастому вітрі. Живлення вашого об'єкта йде від акумуляторних батарей.

Акумуляторні батареї використовуються як накопичувачі енергії в системах безперебійного живлення, вітрогенераторів, сонячних батарей. Також застосовуються для запуску троллінгових або стартових човнових електромоторів, автомобільних стартерів і бензинових човнових двигунів.

Answer 2

Сучасні акумулятори використовують різні типи електролітів, які допомагають переносити йони між електродами, що забезпечує заряджання та розряджання акумулятора. Основні типи електролітів у сучасних акумуляторах включають:

1. Кислотні акумулятори:

   • Електроліт: Розчинена у воді сульфатна кислота (H2SO4).
   • Приклади: Свинцево-кислотні акумулятори, які використовуються в автомобільних акумуляторах та деяких стаціонарних додаткових джерелах енергії.

2. Літій-іонні акумулятори:

   • Електроліт: Органічні розчинники з солями літію, такими як літій-гексафторофосфат (LiPF6).
   • Приклади: Використовуються в мобільних телефонах, ноутбуках, електромобілях та багатьох портативних пристроях.

3. Літій-полімерні акумулятори:

   • Електроліт: Полімерні матеріали, які містять літійні солі.
   • Приклади: Широко застосовуються в мобільних телефонах, планшетах, портативних пристроях та невеликих електронних пристроях.

4. Нікель-кадмієві акумулятори (NiCd):

   • Електроліт: Розчинена у воді щелочь (натрій або калій гідроксид).
   • Приклади: Більш давні технології, які колись використовувалися в переносних електронних пристроях, але зараз частіше замінені на літій-іонні акумулятори.

5. Нікель-метал-гідридні акумулятори (NiMH):

   • Електроліт: Розчинена у воді щелочь, подібно до NiCd акумуляторів, але містить нікель та метал-гідриди замість кадмію.
   • Приклади: Застосовуються у різних електронних пристроях, таких як цифрові фотокамери, ручні інструменти тощо.

Кожен тип акумулятора має свої переваги та недоліки, і їхні властивості можуть варіюватись залежно від конкретного використання. Застосування того чи іншого типу акумулятора залежить від потреби високої енергетичної ємності, низького викиду токсичних речовин, тривалості життя акумулятора, температурного діапазону роботи та інших факторів.