211service.com
Zink-luftbatterier
I en värld som blivit portabel är batterier nyckeln. utan dessa anspråkslösa små strömförsörjningar för att driva våra bärbara datorer, mobiltelefoner och personliga digitala assistenter, kan vi lika gärna återvända till tiderna med papper och duvor. För så mycket som batterier erbjuder, men de irriterar oss fortfarande med deras frekventa behov av att ladda eller byta ut helt och hållet. På senare tid har zink-luft-batteriet dykt upp som ett nytt kraftval för handhållen elektronik, som ger upp till tre gånger så mycket energi som vanliga alkaliska batterier i en mer kompakt förpackning.
Zink-luftceller fungerar som konventionella batterier genom att de genererar elektrisk kraft från kemiska reaktioner. Men istället för att packa de nödvändiga ingredienserna inuti cellen, får zink-luftbatterier en av sina huvudreaktanter - syre - från luften utanför. Syremolekyler kommer in i cellen genom små hål i toppen och kommer sedan i kontakt med en positivt laddad elektrod (katod) gjord av poröst kol. Vatten och andra molekyler som redan finns i elektrodens porer reagerar med syret för att producera hydroxyl. Dessa molekyler, och andra redan existerande hydroxyler, migrerar genom en luftseparator till en negativt laddad elektrod (anod) som består av en zinkgel. Hydroxylerna binder till en zinkmolekyl för att bilda zinkat, som omedelbart delar sig i två hydroxyler, en vattenmolekyl och zinkoxid, och frigör två elektroner som färdas genom en krets för att driva en enhet - vanligtvis en mobiltelefon eller hörapparat.
Den här historien var en del av vårt septembernummer 2001
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Att använda en reaktant från luften sparar utrymme, vilket minskar storleken och vikten på batteriet. Och till skillnad från vissa batterier som används i trådlösa enheter, innehåller zink-luftceller inga giftiga föreningar och är varken mycket reaktiva eller brandfarliga. Faktum är att de kan återvinnas, säkert kasseras eller i vissa fall laddas med ny zink. Deras enda nackdel är att konstant kontakt med omgivande luft antingen kan torka upp zinkgelen eller, om förhållandena är för fuktiga, översvämma den med vattenånga. Båda gör batteriet mindre potent. AER Energy Resources i Smyrna, GA, har hittat ett sätt att sprida luften (nederst). Och ett annat företag, Electric Fuel, utvecklar zink-luftbatteriteknologi för bilar. Istället för att suga gas kan våra bilar en dag andas luft.