כעמישע רעאַקציעס וואָס פּאַסירן אין באַטעריעס
באַטעריעס זענען געוואָרן איינע פון די מערסט באַדייטנדיקע כידעשים אין מענטשלעכער געשיכטע, און האָבן געטריבן דעוויסעס פון זייגערס ביז עלעקטרישע קאַרס. דער שליסל צו דער פונקציאָנאַליטעט פון אַ באַטעריע איז די כעמישע רעאַקציעס וואָס פּאַסירן אין איר. דער אַרטיקל וועט דיסקוטירן די כעמישע רעאַקציעס וואָס ליגן אונטער דער אָפּעראַציע פון פֿאַרשידענע טיפּן באַטעריעס.
א קורצע געשיכטע פון באַטעריעס
די ערשטע באַטעריע איז אויסגעטראַכט געוואָרן דורך אַלעסאַנדראָ וואָלטאַ אין 1800. ער האָט באַשאַפן דעם "וואָלטאַישן הויפן", וואָס האָט גענוצט אַ שטאַפּל קופּער און צינק פּלאַטעס צעטיילט דורך שטאָף איינגעווייקט אין אַ זאַלץ לייזונג. די אויסגעטראַכטע זאַך האָט געעפֿנט דעם וועג פֿאַר דער אַנטוויקלונג פֿון מער עפֿעקטיווע און פּאָרטאַטיווע באַטעריעס.
גרונטלעכע פּרינציפּן פון באַטעריעס
דער גרונט־פּרינציפּ פֿון אַלע באַטעריעס איז צו שאַפֿן עלעקטריע דורך אַ כעמישע רעאַקציע. יעדע באַטעריע באַשטייט פֿון דריי הויפּט־קאָמפּאָנענטן: אַן אַנאָדע, אַ קאַטאָדע און אַן עלעקטראָליט.
– 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 reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Di anoda, terjadi reaksi oksidasi, sementara di katoda terjadi reaksi reduksi.
אַלקאַליין באַטאַרייע
אַלקאַליין באַטעריעס זענען איינע פון די מערסט אָפט גענוצטע טיפּן באַטעריעס. זיי ווערן טיפּיש גענוצט אין נידעריק-מאַכט דעוויסעס ווי טעלעוויזיע ווייַטקאָנטראָלן און פלאַשלייץ.
קאָמפּאָנענט
– Anoda : Seng (Zn)
– Katoda : Mangan dioksida (MnO₂)
– Elektrolit : Kalium hidroksida (KOH)
כעמישע רעאַקציע
אין אַן אַלקאַליין באַטעריע, די רעאַקציע וואָס פּאַסירט איז:
– Anoda (Oksidasi) :
Zn (s) + 2 OH⁻ (aq) → Zn(OH)₂ (s) + 2 e⁻
– Katoda (Reduksi) :
2 MnO₂ (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 MnO(OH)₂ (s) + 2 OH⁻ (aq)
די גאַנצע רעאַקציע וואָס איז פּראָדוצירט געוואָרן איז:
Zn(s) + 2 MnO₂(s) → ZnO(s) + Mn₂O₃(s)
בעת דעם רעאקציע ווערט צינק ביי דער אנאד אקסידירט צו פראדוצירן צינק אקסייד (ZnO), בשעת מאנגאן דיאקסייד ביי דער קאטאד ווערט רעדוצירט צו Mn₂O₃.
בליי זויער באַטעריע
בליי-זויער באַטעריעס זענען באַקאַנט ווי דער טיפּ באַטעריע וואָס ווערט גענוצט אין מאָטאָר-פאָרמיטלען ווי אַ מקור פון קראַפט צו אָנהייבן. די באַטעריעס ווערן אויך אָפט געפֿונען אין ענערגיע-סטאָרידזש סיסטעמען אין UPS (Uninterruptible Power Supplies).
קאָמפּאָנענט
– Anoda : Timbal (Pb)
– Katoda : Timbal dioksida (PbO₂)
– Elektrolit : Asam sulfat (H₂SO₄)
כעמישע רעאַקציע
אין אַ בליי-זויער באַטעריע, די רעאַקציע וואָס פּאַסירט איז:
– 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)
די גאַנצע רעאַקציע וואָס איז פּראָדוצירט געוואָרן איז:
Pb (s) + PbO₂ (s) + 2 H₂SO₄ (aq) → 2 PbSO₄ (s) + 2 H₂O (l)
אַסאַם סולפֿאַט 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.
ליטהיום-יאָן באַטערי
ליטיום-יאָן באַטעריעס זענען איינע פון די מערסט פּאָפּולערע טיפּן מאָדערנע באַטעריעס, גענוצט אין פּאָרטאַטיווע עלעקטראָנישע דעוויסעס ווי צעלפאָונז, לאַפּטאַפּס און עלעקטרישע קאַרס.
קאָמפּאָנענט
– 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
כעמישע רעאַקציע
אין ליטיום-יאָן באַטעריעס, די רעאַקציעס וואָס פּאַסירן זענען:
– Anoda (Pengosongan) :
LiC₆ → C₆ + Li⁺ + e⁻
– Katoda (Pengosongan) :
LiCoO₂ + Li⁺ + E⁻ → LiCoO₂
די גאַנצע רעאַקציע וואָס רעזולטירט בעת דער אָפּזאָגן איז:
C₆Li + LiCoO₂ → C₆ + CoO₂ + Li₂O
די פארקערטע רעאקציע פאסירט ווען די באַטעריע ווערט איבערגעלאדן. בעתן אויפלאדן, גייען ליטיום-יאָנען צוריק צום גראַפיט-אַנאָד פֿון דער קאַטאָדע.
ניקעל-קאַדמיום (NiCd) באַטעריע
ניקעל-קאַדמיום באַטעריעס זענען לאַנג געניצט געוואָרן פֿאַר אַפּליקאַציעס וואָס דאַרפן אָפטע אָפּלאָדן-און-אָפּלאָדן ציקלען, אַזאַ ווי עלעקטרישע מכשירים און מעדיצינישע דעוויסעס.
קאָמפּאָנענט
– Anoda : Cadmium (Cd)
– Katoda : Nikel oksida hidroksida (NiO(OH))
– Elektrolit : Kalium hidroksida (KOH)
כעמישע רעאַקציע
אין אַ ניקעל-קאַדמיום באַטעריע, די רעאַקציע וואָס פּאַסירט איז:
– Anoda (Oksidasi) :
Cd (s) + 2 OH⁻ (aq) → Cd(OH)₂ (s) + 2 e⁻
– Katoda (Reduksi) :
2 NiO(OH)₂ (s) + 2 H₂O (l) + 2 e⁻ → 2 Ni(OH)₂ (s) + 2 OH⁻ (aq)
די גאַנצע רעאַקציע וואָס איז פּראָדוצירט געוואָרן איז:
Cd (s) + 2 NiO(OH) (s) + 2 H₂O (l) → Cd(OH)₂ (s) + 2 Ni(OH)₂ (s)
אין דעם רעאַקציע ווערט קאַדמיום ביי דער אַנאָדע אָקסידירט צו קאַדמיום הידראָקסייד, בשעת ניקעל אָקסייד הידראָקסייד ביי דער קאַטאָדע ווערט רידוסט צו ניקעל הידראָקסייד.
קעסימפּולאַן
באַטעריעס שפּילן אַ וויכטיקע ראָלע אין אונדזער מאָדערנעם לעבן, און פֿאַרשטיין די כעמישע רעאַקציעס וואָס פּאַסירן אין זיי איז דער שליסל צו אַנטוויקלען מער עפֿעקטיווע טעכנאָלאָגיעס. צי פּשוטע אַלקאַליין באַטעריעס צי סאָפיסטיקירטע ליטהיום-יאָן באַטעריעס, אַלע באַטעריעס פֿאַרלאָזן זיך אויף דעם יסודותדיקן פּרינציפּ פֿון רעדאָקס רעאַקציעס צו שאַפֿן עלעקטריע. מיט פֿאָרשריט אין פֿאָרשונג און טעכנאָלאָגישע כידעש, קענען מיר דערוואַרטן אַז צוקונפֿטיקע באַטעריעס וועלן ווערן מער עפֿעקטיוו, דויערהאפֿטיק און סביבה-פֿרײַנדלעך.
דורך פֿאַרשטיין די כעמישע יסודות הינטער די באַטעריעס, קענען מיר בעסער אָפּשאַצן די טעכנאָלאָגיע וואָס שטיצט פילע אַספּעקטן פון אונדזער טעגלעך לעבן.
