211service.com
Zink-lucht batterijen
In een wereld die draagbaar is geworden, zijn batterijen van cruciaal belang. zonder die bescheiden kleine stroomvoorzieningen om onze laptops, mobiele telefoons en persoonlijke digitale assistenten te laten werken, kunnen we net zo goed terugkeren naar de dagen van papier en duiven. Voor zoveel als batterijen bieden, ergeren ze ons echter nog steeds met hun frequente behoefte om helemaal op te laden of te vervangen. De laatste tijd duikt de zink-luchtbatterij op als een nieuwe energiekeuze voor draagbare elektronica, die tot drie keer zoveel energie levert als gewone alkalinebatterijen in een compacter pakket.
Zink-luchtcellen werken als conventionele batterijen doordat ze elektrische energie opwekken uit chemische reacties. Maar in plaats van de benodigde ingrediënten in de cel te stoppen, halen zink-luchtbatterijen een van hun belangrijkste reactanten - zuurstof - uit de buitenlucht. Zuurstofmoleculen komen de cel binnen via kleine gaatjes aan de bovenkant en komen dan in contact met een positief geladen elektrode (kathode) gemaakt van poreuze koolstof. Water en andere moleculen die al in de poriën van de elektrode aanwezig zijn, reageren met de zuurstof om hydroxyl te produceren. Deze moleculen, en andere reeds bestaande hydroxylen, migreren door een luchtscheider naar een negatief geladen elektrode (anode) die uit een zinkgel bestaat. De hydroxylen binden zich aan een zinkmolecuul om zinkaat te vormen, dat onmiddellijk splitst in twee hydroxylen, een watermolecuul en zinkoxide, en twee elektronen vrijgeeft die door een circuit reizen om een apparaat van stroom te voorzien, meestal een mobiele telefoon of gehoorapparaat.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2001
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Het gebruik van een reactant uit de lucht bespaart ruimte en vermindert de grootte en het gewicht van de batterij. En in tegenstelling tot sommige batterijen die in draadloze apparaten worden gebruikt, bevatten zink-luchtcellen geen giftige stoffen en zijn ze niet zeer reactief of ontvlambaar. Ze kunnen zelfs worden gerecycled, veilig worden weggegooid of in sommige gevallen worden gevuld met nieuw zink. Hun enige nadeel is dat constant contact met omgevingslucht de zinkgel kan opdrogen of, als de omstandigheden te vochtig zijn, kan overstromen met waterdamp. Beide maken de batterij minder krachtig. AER Energy Resources uit Smyrna, GA, heeft een manier gevonden om de lucht te verspreiden (inzet onderaan). En een ander bedrijf, Electric Fuel, ontwikkelt zink-luchtbatterijtechnologie voor auto's. In plaats van gas aan te zuigen, zouden onze auto's ooit lucht kunnen inademen.