Реферат: Химические способы аккумуляции энергии
Оглавление.
1. Введение…………………………………………………………………………………………...3
2. Литературный обзор. Химические способы аккумуляции энергии…………………………...4
2.1. Электрохимическая энергетика.Основные понятия………………………………………….4
2.2. Виды химических источников тока……………………………………………………………5
2.3. Электрохимические аккумуляторы……………………………………………………………7
2.3.1. Свинцовые аккумуляторы……………………………………………………………………7
2.3.2. Щелочные никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы……………………….10
2.3.3. Никель-цинковые аккумуляторы…………………………………………………………...10
2.3.4. Никель-водородные аккумуляторы…………………………………………………….......11
2.3.5. Хлор-цинковые аккумуляторы………………………….......................................................11
2.3.6. Металловоздушные аккумуляторы…………………………………………………………12
2.3.7. Серно-натриевые аккумуляторы…………………………………………………………....12
3. Экспериментальная часть……………………………………………………………………….14
4. Заключение……………………………………………………………………………….............16
5. Список использованной литературы……………………………………………………...........17
1. Введение.
Сейчас трудно представить повседневную жизнь без использования электричества, топлива и других источников энергии. Однако в последние годы проблемы энергетики все больше беспокоят прогрессивное человечество. Беспокойство вызывает как то, что минеральные ресурсы в скором времени будут истощены, так и то, что такое интенсивное потребление энергии может привести к экологической катастрофе, которая превратит Землю в планету, совершенно неприспособленную для жизни.[1] Поэтому разработка новых методов получения энергии и исследование уже известных представляет большой научно-исследовательский интерес. Одной из перспективных отраслей энергетики на данный момент является электрохимическая энергетика. В данной работе Я постаралась рассмотреть различные химические источники энергии, в частности аккумуляторы, как используемые в промышленности уже давно, так и на данный момент находящиеся в разработке.
2. Литературный обзор. Химические способы аккумуляции энергии.
2.1. Электрохимическая энергетика. Основные понятия и явления.
Электрохимическая энергетика охватывает процессы и устройства генерации и аккумулирования электрической энергии с помощью электрохимических методов.[2] Генерация электрической энергии происходит путем преобразования химической энергии в электрическую. Электрохимическим методом можно также обратно преобразовать электрическую энергию в химическую и таким образом накапливать электрическую энергию в химической форме.
Процессы собственного преобразования химической энергии в электрическую и электрической энергии в химическую осуществляются в электрохимических элементах.
Простейший электрохимический элемент состоит из двух электродов, разделенных ионным проводником или электролитом. На границе между электродом и ионным проводником возникает скачок потенциала, называемый электродным потенциалом. На электродах протекают реакции окисления восстановителя и восстановления окислителя.
Совокупность окислителя, восстановителя и ионного проводника называется электрохимической системой элемента.
Стоит отметить, насколько необходимо разделять окислитель и восстановитель для протекания электрохимического процесса. Для этого приведем простой пример. Если опустить цинковую и медную палочки в раствор смеси цинковой и медной солей, пройдет реакция
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
Цинк отдаст электроны и окислится до иона цинка, а медь получит электроны и восстановится до металла. Раствор при этом нагреется, то есть химическая энергия реакции перейдет не в электрическую, а в тепловую!
С другой стороны, если окислитель и восстановитель просто пространственно разделить, например цинковую палочку опустить в раствор цинковой соли, а медную палочку – в раствор медной соли, растворы разделить перегородкой сквозь которые могут проходить ионы, то ни окисление, ни восстановление протекать не смогут, пока цинк и медь не будут соединены проводником, по которому электроны будут проходить с одного электрода (Zn) на другой (Сu).[3]
2.2. Виды химических источников тока.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--