Przetwarzanie energii: kondensatory

Podobne dokumenty
Przetwarzanie energii: kondensatory

Historia elektrochemii

Elementy Elektrochemii

Materiały elektrodowe

Schemat ogniwa:... Równanie reakcji:...

Karta pracy III/1a Elektrochemia: ogniwa galwaniczne

Ogniwa z elektrodami stałymi

Parametry ogniw: napięcie ogniwa otwartego

ELEKTRODY i OGNIWA. Elektrody I rodzaju - elektrody odwracalne wzgl dem kationu; metal zanurzony w elektrolicie zawieraj cym jony tego metalu.

Jon w otoczeniu dipoli cząsteczkowych rozpuszczalnika utrzymywanych siłami elektrycznymi solwatacja (hydratacja)

Wrocław dn. 22 listopada 2005 roku. Temat lekcji: Elektroliza roztworów wodnych.

Ogniwa galwaniczne. Elektrolizery. Rafinacja. Elektroosadzanie.

Zasilanie układów elektronicznych - ogniwa i baterie

Fragmenty Działu 8 z Tomu 1 PODSTAWY ELEKTROCHEMII

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Elektrochemiczne źródła energii

IV A. Reakcje utleniania i redukcji. Metale i niemetale

PODSTAWY KOROZJI ELEKTROCHEMICZNEJ

IV. Reakcje utleniania i redukcji. Metale i niemetale

ELEKTROCHEMIA CIAŁA STAŁEGO

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Budowę ogniwa galwanicznego opiszemy na przykładzie ogniwa glinowo- -srebrowego, które przedstawiono na Rysunku 1.

Elektrochemia - szereg elektrochemiczny metali. Zadania

Materiały do zajęć dokształcających z chemii nieorganicznej i fizycznej. Część V

Materiały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia

Elektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony

Cel ogólny lekcji: Omówienie ogniwa jako źródła prądu oraz zapoznanie z budową ogniwa Daniella.

POWTÓRKA Z ELEKTROCHEMII

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki prądowo- napięciowej elektrolizera typu PEM,

OGNIWA GALWANICZNE I SZREG NAPIĘCIOWY METALI ELEKTROCHEMIA

Fe +III. Fe +II. elektroda powierzchnia metalu (lub innego przewodnika), na której zachodzi reakcja wymiany ładunku (utleniania, bądź redukcji)

INDEKS ALFABETYCZNY CEI:2004

OBWODY PRĄDU STAŁEGO. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawowe pojęcia 1

Elektrochemia. Reakcje redoks (utlenienia-redukcji) Stopień utlenienia

K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Pt, Au

Budowa i zasada działania akumulatora

wykład 6 elektorochemia

WYKŁAD 13 Przewodnictwo roztworów elektrolitów. Konduktometria nanotechnologia II rok 1

MODUŁ. Elektrochemia

Wyciskamy z cytryny... prąd elektryczny. Wpisany przez Administrator środa, 04 lipca :26 -

TŻ Wykład 9-10 I 2018

Materiały w bateriach litowych.

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

4. OGNIWA GALWANICZNE 1

NIEZWYKŁE ŹRÓDŁA PRĄDU

SZEREG NAPIĘCIOWY METALI OGNIWA GALWANICZNE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

SZEREG NAPIĘCIOWY METALI OGNIWA GALWANICZNE

Wiadomości do tej pory

ELEKTROGRAWIMETRIA. Zalety: - nie trzeba strącać, płukać, sączyć i ważyć; - osad czystszy. Wady: mnożnik analityczny F = 1.

Ć W I C Z E N I E N R E-4 POMIAR SIŁY ELEKTROMOTORYCZNEJ I OPORU WEWNĘTRZNEGO AKUMULATORÓW METODĄ KOMPENSACJI

ELEKTROCHEMIA. Wykład I

10. OGNIWA GALWANICZNE

Reakcje utleniania i redukcji

Parametry ogniw: napięcie ogniwa otwartego

10. OGNIWA GALWANICZNE

Pierwiastki bloku d w zadaniach maturalnych Zadanie 1. ( 3 pkt ) Zadanie 2. (4 pkt) Zadanie 3. (2 pkt) Zadanie 4. (2 pkt) Zadanie 5.

Reakcje utleniania i redukcji. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

ELEKTROCHEMIA. Podstawy

Ogniwa galwaniczne i paliwowe

NAPIĘCIE ROZKŁADOWE. Ćwiczenie nr 37. I. Cel ćwiczenia. II. Zagadnienia wprowadzające

To jest. Ocena bardzo dobra [ ] energetycznych. s p d f. Ocena dobra [ ] izotopowym. atomowych Z. ,, d oraz f.

MA M + + A - K S, s M + + A - MA

Podstawy elektrochemii

Pytania przykładowe na kolokwium zaliczeniowe z Podstaw Elektrochemii i Korozji

Elektroliza - rozkład wody, wydzielanie innych gazów. i pokrycia galwaniczne.

Reakcje redoks polegają na przenoszeniu (wymianie) elektronów pomiędzy atomami.

Część 3. Magazynowanie energii. Akumulatory Układy ładowania

Podstawy elektrochemii i korozji

Katedra Inżynierii Materiałowej

EKO HARPOON Recykling Sp. z o.o.

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo Paliwowe PEM

Elektrochemia elektroliza. Wykład z Chemii Fizycznej str. 4.3 / 1

OCHRONA PRZED KOROZJĄ

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

Reakcje redoks polegają na przenoszeniu (wymianie) elektronów pomiędzy atomami.

ELEKTROCHEMIA ZAKŁAD CHEMII MEDYCZNEJ POMORSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY

Elektroliza: polaryzacja elektrod, nadnapięcie Jakościowy oraz ilościowy opis elektrolizy. Prawa Faraday a

Elektrochemia. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Wrocław dn. 18 listopada 2005 roku

EFEKTYWNE UŻYTKOWANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Od baterii z Bagdadu do ogniw paliwowych

Czy prąd przepływający przez ciecz zmienia jej własności chemiczne?

Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej

Możliwości magazynowania energii elektrycznej z OZE

Elektrochemia. potencjały elektrodowe. Wykład z Chemii Fizycznej str. 4.2 / 1. Elektrochemia potencjały elektrochemiczne

ELEKTROLIZA. Oznaczenie równoważnika elektrochemicznego miedzi oraz stałej Faradaya.

Technologia ogniw paliwowych w IEn

Zestaw do doświadczeń z elektrochemii [ BAP_ doc ]

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia,

Ogniwa paliwowe FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ. Wykorzystanie wodoru jako nośnika energii

SOFC. Historia. Elektrochemia. Elektroceramika. Elektroceramika WYKONANIE. Christian Friedrich Schönbein, Philosophical Magazine,1839

Elektrodyka, ogniwa, korozja

Laboratorium odnawialnych źródeł energii. Ćwiczenie nr 5

Źródła siły elektromotorycznej = pompy prądu

Elektrolity wykazują przewodnictwo jonowe Elektrolity ciekłe substancje rozpadające się w roztworze na jony

Korozja kontaktowa depolaryzacja wodorowa.

UZUPEŁNIENIE DO WYKŁADÓW

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

Transkrypt:

Przetwarzanie energii: kondensatory Ładując kondensator wykonujemy pracę nad ładunkiem.

Przetwarzanie energii: ogniwa paliwowe W ogniwach paliwowych następuje elektrochemiczne spalanie paliwa. Energia procesu utleniania jest zamieniana w energię elektryczną.

Przetwarzanie energii: ogniwa galwaniczne Ogniwa galwaniczne mogą zarówno wytwarzać energię elektryczną (na skutek reakcji na elektrodach) jak i gromadzić energię w procesie ładowania odwrócenie reakcji na elektrodach.

Historia ogniw: Bateria z Bagdadu Bateria z Bagdadu 250 p.n.e. Żelazo Fe Miedź Cu Ocet winny

Historia ogniw Luigi Galvani (1791): elektryczność zwierzęca

Historia ogniw Alessandro Volta (około 1800r): weryfikacja doświadczeń Galvaniego Umieszczenie dwóch różnych metali w elektrolicie może wywołać przepływ prądu elektrycznego. Stos Volty płytki cynkowe i srebrowe, lub cynkowe i miedziane, zanurzone w roztworze soli.

Rodzaje półogniw elektrochemicznych metal/jon metalu metal/nierozpuszczalna sól gazowa redoks

Ogniwo elektrochemiczne Ogniwo galwaniczne zachodzi reakcja samorzutna. Elektrony są oddawane anodzie (utlenianie) i pobierane z katody (redukcja) elektroda dodatnia. Ogniwo elektrolityczne (elektrolizer) zewnętrzne źródło wymusza ruch elektronów. Redukcja zachodzi na katodzie (podłączonej do bieguna ujemnego źródła), utlenianie na anodzie

Ogniwo elektrochemiczne Daniella Anoda (-) Katoda (+) utlenianie redukcja

Szereg napięciowy

Potencjał standardowy Ogniwo służące do wyznaczania potencjałów standartowych: półogniwo wodorowe i półogniwo badane.

Ogniwa elektrochemiczne

Pokrycia galwaniczne

Ogniwo Leclanchego cynkowo-węglowe 1 zacisk dodatni (+) 2 - pręt grafitowy 3 - cynkowy pojemnik 4 - tlenek manganu(iv) 5 - wilgotna pasta chlorku amonu (elektrolit) 6 zacisk ujemny (-) Dodanie chlorku cynku do elektrolitu pozwala na uzyskanie SEM około 1.5V Tanie w produkcji Podczas rozładowania wzrasta opór wewnętrzny Wycieki elektrolitu i degradacja przy przechowywaniu

Ogniwo alkaliczne SEM zbliżone jak w bateriach kwasowych (1.5V) Pojemność energetyczna około 3 razy większa (3000 mah dla AA) Dłuższy czas użytkowania Pojemność zależna od wartości prądu Wycieki elektrolitu niszczą aluminium katoda: 2 MnO 2 + H 2 O + 2 e Mn 2 O 3 + 2 OH anoda: Zn + 2 OH Zn(OH) 2 + 2 e reakcja całkowita: 2 MnO 2 + H 2 O + Zn Mn 2 O 3 +Zn(OH) 2

Ogniwa niklowo kadmowe/wodorkowe Ogniwo wielokrotnego ładowania NiCd: -zasadowy tlenek niklu NiOOH - metaliczny kadm Napięcie: około 1.2V. Odporne na niekorzystne warunki użytkowania, trwałe (do 20 lat). Do 1000 cykli ładowania. Występuje efekt pamięci Ogniwo wielokrotnego ładowania NiMH: - zasadowy tlenek niklu NiOOH - stopy metali (m. in. wanad, tytan, cyrkon, nikiel, chrom, kobalt, żelazo) o strukturze porowatej możliwość uwalniania wodoru podczas rozładowania, a wiązania w trakcie ładowania. Katoda: NiO(OH) + H 2 O + e Ni(OH) 2 + OH Anoda: MH + OH M + H 2 O + e Większość modeli samochodów hybrydowych wykorzystuje ogniwa NiHM

Ogniwa kwasowo-ołowiowe Akumulator kwasowo-ołowiowy Anoda - utlenianie Katoda- redukcja Siarczan ołowiu IV

Baterie typu Li-ion

Baterie typu Li-ion Potencjał w odniesieniu do litu gęstość energii

Budowa baterii Li-ion

Baterie Li-ion z elektrolitem polimerowym Anoda: Lit metaliczny bądź materiał interkalowany Katoda: LiCoO 2 lub LiMn 2 O 4 Elektrolit:Sól zdysocjowana w matrycy polimerowej, elektrolit żelowy lub polimer w soli Źródło: strona internetowa SONY Bezpieczeństwo pracy i możliwość uzyskania dowolnych kształtów baterii Baterie w postaci rolki folii (3M) Baterie Li-ion o czasie ładowania rzędu 3 minut (Toshiba, marzec 2005)

Baterie Li-ion: materiały katodowe

Baterie Li-ion: materiały katodowe Materiały elektrodowe mają mieszane przewodnictwo: - jonowe umożliwia proces interkalacji i deinterkalacji - elektronowe umożliwia wymianę elektronów

Baterie Li-ion: materiały anodowe Najczęściej stosowanym materiałem anodowym jest grafit. Lit może również ulegać interkalacji w tlenkach krzemu lub tytanu.

Baterie Na-ion Malejące zasoby litu mogą spowodować nieopłacalność produkcji ogniw Li-ion. Technologie i materiały sprawdzone dla ogniw Li-ion znajdują zastosowanie w produkcji ogniw sodowych

Baterie Na-ion

Wymagania użytkowe baterii