Pin nhôm – không khí được nghiên cứu ứng dụng trong các thiết bị cần nguồn điện nhẹ, mật độ năng lượng cao như thiết bị quân sự, phao cứu sinh, xe điện dùng một lần. Pin hoạt động trong môi trường kiềm, trong đó nhôm bị oxi hóa và oxygen trong không khí bị khử.
Cho các dữ kiện: E°(O2 + 2H2O + 4e → 4OH-) = +0,40V; E°(Al → Al3+ + 3e) = -1,66V; F = 96500 C/mol, hiệu suất dòng điện đạt 80%, điện lượng q = I.t với q là điện tích (C), I là cường độ dòng điện (A), t là thời gian (s).
a) Khi pin hoạt động, phản ứng tại cathode là: O2 + 2H2O + 4e → 4OH-, do đó môi trường dung dịch có tính base.
b) Nếu một pin dùng 5,4 gam nhôm để cấp dòng điện ổn định 5.10⁻⁵A cho thiết bị cứu hộ hoạt động liên tục ngoài biển, thì thời gian tối đa pin hoạt động là khoảng 1430 ngày, biết rằng toàn bộ nhôm đều tham gia phản ứng theo phương trình Al + 3OH- → Al(OH)3 + 3e. (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
c) Sức điện động chuẩn của pin là 2,06V.
d) Trong pin, điện cực nhôm bị ăn mòn nên pin không thể sạc bằng phương pháp điện hóa thông thường.
Pin nhôm – không khí được nghiên cứu ứng dụng trong các thiết bị cần nguồn điện nhẹ, mật độ năng lượng cao
×