Reaksiyonên Kîmyewî yên ku di Bateriyan de Diqewimin
Baterî di dîroka mirovahiyê de bûne yek ji nûjeniyên herî girîng, ku amûrên ji demjimêran bigire heya otomobîlên elektrîkê dixebitînin. Kilîda fonksiyona bateriyekê reaksiyonên kîmyewî yên ku di nav wê de çêdibin in. Ev gotar dê li ser reaksiyonên kîmyewî yên ku bingeha xebitandina celebên cûda yên bateriyan in nîqaş bike.
Dîrokeke Kurte ya Pîlan
Pîlê yekem di sala 1800an de ji aliyê Alessandro Volta ve hatiye îcadkirin. Wî "Pîleya Voltaîk" afirand, ku tê de komek ji plakayên sifir û zincê yên ku bi qumaşê di çareseriya xwê de şil bûbûn ji hev veqetandî bûn, bikar anî. Vê îcadê rê li ber pêşxistina pîlêyên bikêrtir û veguhêztir vekir.
Prensîbên bingehîn ên bataryayan
Prensîba bingehîn a hemû bataryayan ew e ku bi rêya reaksiyoneke kîmyayî elektrîkê çêkin. Her batarya ji sê pêkhateyên sereke pêk tê: anodek, katodek û elektrolîtek.
– Anoda adalah elektroda negatif yang melepaskan elektron selama reaksi elektrokimia.
– Katoda adalah elektroda positif yang menerima elektron.
– Elektrolit adalah medium yang memungkinkan pergerakan ion antara anoda dan katoda, memfasilitasi reaksi kimia.
Reaksi yang terjadi dalam baterai disebut sebagai reaksiyona redoks (reduksi-oksidasi). Di anoda, terjadi reaksi oksidasi, sementara di katoda terjadi reaksi reduksi.
Pîlê Alkalîn
Pîlên alkalîn yek ji cureyên pîlan ên herî zêde têne bikar anîn in. Ew bi gelemperî di cîhazên kêm-hêz ên wekî dûrdesteyên TV û fenerên de têne bikar anîn.
Komponen
– Anoda : Seng (Zn)
– Katoda : Mangan dioksida (MnO₂)
– Elektrolit : Kalium hidroksida (KOH)
Reaksiyona Kîmyewî
Di pîlê alkalîn de, reaksiyona ku çêdibe ev e:
– Anoda (Oksidasi) :
Zn(s) + 2OH⁻ (aq) → Zn(OH)₂ (s) + 2e⁻
– Katoda (Reduksi) :
2 MnO₂ (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 MnO(OH)(s) + 2 OH⁻ (aq)
Reaksiyona tevahî ya ku çêdibe ev e:
Zn(s) + 2 MnO₂(s) → ZnO(s) + Mn₂O₃(s)
Di dema vê reaksiyonê de, çînko li anodê tê oksîdkirin û oksîda zînkê (ZnO) çêdike, di heman demê de dîoksîda manganezê li katod vedigere Mn₂O₃.
Pîlê Asîda Serî
Pîlên asîda serşokê wekî cureyê pîlê ku di wesayîtên motorî de wekî çavkaniya hêzê ya destpêkirinê tê bikar anîn têne zanîn. Ev pîl pir caran di pergalên hilanîna enerjiyê yên UPS (Pakêtên Hêzê yên Bênavber) de jî têne dîtin.
Komponen
– Anoda : Timbal (Pb)
– Katoda : Timbal dioksida (PbO₂)
– Elektrolit : Asam sulfat (H₂SO₄)
Reaksiyona Kîmyewî
Di bataryayek asîda serşokê de, reaksiyona ku çêdibe ev e:
– Anoda (Oksidasi) :
Pb(s) + SO₄²⁻ (aq) → PbSO₄(s) + 2 e⁻
– Katoda (Reduksi) :
PbO₂ (s) + SO₄²⁻ (aq) + 4 H⁺ (aq) + 2 e⁻ → PbSO₄ (s) + 2 H₂O (l)
Reaksiyona tevahî ya ku çêdibe ev e:
Pb (s) + PbO₂ (s) + 2 H₂SO₄ (aq) → 2 PbSO₄ (s) + 2 H₂O (l)
Asam sulfat bertindak sebagai elektrolit yang memfasilitasi transfer ion antara anoda dan katoda. Ketika baterai diisi ulang, reaksi ini dibalik, mengembalikan Pb dan PbO₂ ke elektroda mereka masing-masing.
Battery Lithium-Ion
Pîlên lîtyûm-îyon yek ji cureyên herî populer ên pîlên nûjen in ku di cîhazên elektronîkî yên veguhêzbar de wekî telefonên desta, laptop û otomobîlên elektrîkê têne bikar anîn.
Komponen
– Anoda : Grafit yang diinterkalasi dengan ion lithium (LiC₆)
– Katoda : Padatan berlapis seperti lithium kobalt oksida (LiCoO₂), lithium mangan oksida (LiMn₂O₄), atau lithium besi fosfat (LiFePO₄)
– Elektrolit : Campuran cair polimer yang mengandung garam lithium
Reaksiyona Kîmyewî
Di bataryayên lîtyum-îyon de, reaksiyonên ku çêdibin ev in:
– Anoda (Pengosongan) :
LîC₆ → C₆ + Lî⁺ + e⁻
– Katoda (Pengosongan) :
LiCoO₂ + Li⁺ + e⁻ → LiCoO₂
Reaksiyona tevahî ya di dema derzîkirinê de ev e:
C₆Li + LiCoO₂ → C₆ + CoO₂ + Li₂O
Dema ku batarya tê şarj kirin, reaksiyona berevajî çêdibe. Di dema şarjkirinê de, îyonên lîtyûmê ji katodê vedigerin anoda grafîtê.
Pîlê Nîkel-Kadmiyûm (NiCd)
Pîlên nîkel-kadmiyûmê demek dirêj e ku ji bo sepanên ku hewceyê çerxên şarj û daxistinê yên pir caran in, wekî amûrên elektrîkê û cîhazên bijîşkî, têne bikar anîn.
Komponen
– Anoda : Cadmium (Cd)
– Katoda : Nikel oksida hidroksida (NiO(OH))
– Elektrolit : Kalium hidroksida (KOH)
Reaksiyona Kîmyewî
Di bataryayek nîkel-kadmiyûmê de, reaksiyona ku çêdibe ev e:
– Anoda (Oksidasi) :
Cd(s) + 2OH⁻ (aq) → Cd(OH)₂ (s) + 2e⁻
– Katoda (Reduksi) :
2 NiO(OH)₂ (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 Ni(OH)₂ (s) + 2 OH⁻ (aq)
Reaksiyona tevahî ya ku çêdibe ev e:
Cd (s) + 2 NiO(OH) (s) + 2 H2O (l) → Cd(OH)2 (s) + 2 Ni(OH)2 (s)
Di vê reaksiyonê de, kadmiyûm li anodê tê oksîdkirin bo hîdroksîda kadmiyûmê, di heman demê de hîdroksîda nîkel oksîdê li katod tê vegerandin bo hîdroksîda nîkelê.
Xelasî
Pîl di jiyana me ya nûjen de roleke girîng dilîzin, û têgihîştina reaksiyonên kîmyewî yên ku di nav wan de diqewimin ji bo pêşxistina teknolojiyên bikêrtir girîng e. Çi pîlên alkalîn ên sade bin, çi jî pîlên lîtium-îyon ên sofîstîke bin, hemî pîl ji bo hilberandina elektrîkê xwe dispêrin prensîba bingehîn a reaksiyonên redoks. Bi pêşketinên di lêkolîn û nûjeniya teknolojîk de, em dikarin hêvî bikin ku pîlên pêşerojê bikêrtir, domdartir û hawirdorparêztir bibin.
Bi têgihîştina bingehên kîmyewî yên li pişt van pîlan, em dikarin teknolojiya ku gelek aliyên jiyana me ya rojane dixebitîne çêtir binirxînin.
