ЛУЖНІ АКУМУЛЯТОРИ

Найпоширенішими аккумуляторами з лужним електролітом є залізо-нікелеві, кадмій-нікелеві, та срібно-цинкові.

Електроліт – розчин калій гідроксиду концентрації 20-30%  з добавкою .

Залізо-нікелеві та кадмій-нікелеві акумулятори мають додатній електрод з гідроксиду нікелю, а від’ємний – відповідно з заліза чи кадмію.

При роботі на електродах йдуть такі процеси:

A:

K:

Схематично сумарні реакції можна виразити рівняннями:

                                                                                         

                                                                                           РС=1,48 В;

 

                                                                                          ЕРС=1,45 В.

 

Перевагами залізо-нікелевих та кадмій-нікелевих акумуляторів є великий термін служби (до 10 років) і висока механічна міцність. Недоліки – невисокі ККД (60-65%) і електрорушійна сила.

Кадмій-нікелеві акумулятори використовуються  для живлення апаратури зв’язку, радіоприймачів, різної електронної апаратури, а залізо-нікелеві для живлення електрокарів, навантажувачів.

Срібно-цинкові акумулятори мають добрі електричні характеристики, малу масу і об’єм. Електродами є оксиди срібла ,  і губчатий цинк. Електроліт – .

Сумарну реакцію при роботі можна виразити рівнянням:

;   ЕРС ≈1,85 В.

Питома енергія цього акумулятора відносно велика – 60…100 Вт∙год/кг, проте він дорогий і має малий термін служби, тому використовується обмежено – в основному у реактивній авіації та в космічній техніці.

У зв’язку з забрудненням навколишнього середовища викидами автомобільних двигунів внутрішнього згорання створюються моделі електромобілів, які працюють на акумуляторах. Наприклад, недорогий нікель-цинковий акумулятор з питомою енергією ~ 50 Вт∙год/кг забезпечує пробіг автомобілем без зарядки 100…150 км. Сірчано-натрієвий акумулятор з твердим електролітом має питому енергію 100…200 Вт∙год/кг. Проте найрадикальнішим вирішенням проблеми захисту навколишнього середовища є нові методи прямого перетворення хімічної енергії палива в електричну, яке здійснюється у паливних елементах. Попередньо викопне паливо перетворюють у газ з високим вмістом водню (відновник), який на аноді окислюється. Окисником може бути кисень, який відновлюється на катоді.

Схема процессу:  .

Ще перспективнішою є воднева енергетика. Запаси водню величезні, він легко вступає у хімічні реакції, виділяючи величезну кількість енергії. Проте процеси одержання водню з сполук є енергозатратними, а його зберігання через високу хімічну активність і малу питому вагу створює ряд проблем.