تطبيقات البطاريات الكهروكيميائية

هناك طرق عديدة لتوليد الطاقة من خلال التفاعلات الكيميائية ، بما في ذلك البطاريات التي تخزن الطاقة داخل البطارية ، أو استخدام الطاقة الكهربائية لتحفيز التفاعلات الكيميائية ، والتي تسمى الخلايا الكهروكيميائية. هناك العديد من التطبيقات التي يمكن استخدامها ، بما في ذلك:

 

الطلاء الكهربائي

تهدف هذه العملية إلى طلاء جسم معدني بتيار كهربائي متصل بطبقة من الطلاء مما يساعد على حمايته من مخاطر التآكل والتلف الخارجي بالإضافة إلى تغيير الشكل الخارجي مثل استخدامه في صناعة المجوهرات ، على سبيل المثال ، دهان وحماية السيارات والطائرات والإلكترونيات بالنحاس أو الفضة أو الكروم.

 

صناعة الكلور

تساعد الصناعة الكيميائية في إنتاج مركبات مهمة نستخدمها في حياتنا اليومية ، مثل الكلور ، الذي له وظائف أساسية ويضاف لأغراض مثل التعقيم وتنقية المياه وإنتاج الورق ومبيدات الآفات والدهانات وغير ذلك. أقطاب كهربائية مختلفة تشكل الأقطاب الكهربائية مركبات الكلور وهيدروكسيد الصوديوم.

 

استخراج الألمنيوم

تستخدم الخلايا الكهروكيميائية لاستخراج معدن الألمنيوم ، والذي يشيع استخدامه في صناعة هياكل الطائرات والسيارات ويختلف عن الحديد بسبب وزنه الخفيف. يوجد الألمنيوم في رواسب البوكسيت ويتم استخراجه عن طريق التحليل الكهربائي عن طريق إذابته بالكريوليت وتمرير تيار كهربائي عبر أقطاب خلية الجرافيت لتوجيه الألومنيوم نحو القطب السالب للاستخراج.

 

محول الطاقة الكهروكيميائية

يعتمد هذا النهج على تسخير الطاقة الشمسية أو النووية وتحويلها إلى كهرباء من خلال التحليل الكهربائي لتطبيقات مثل توفير إمدادات الطاقة عن بعد وتشغيل أنظمة الطاقة الفضائية والمركبات.

 

تخزين الطاقة

مثل هذه التطبيقات للخلايا الكهروكيميائية مفيدة في إنتاج تخزين الطاقة والبطاريات القابلة لإعادة الشحن ، مثل السيارات الكهربائية وبطاريات الهواتف المحمولة والمحركات الكهربائية ، ولكن هذا النوع لا يزال قيد التطوير والتحسين. / P>

 

بطارية كهروكيميائية

تلعب الخلايا الكهروكيميائية دورًا مهمًا في المناطق الصناعية للحصول على مصادر طاقة إضافية وتقليل الاعتماد على مصادر الوقود الأحفوري الملوثة ، حيث تولد هذه التقنيات الطاقة وتخزنها لحين استخدامها ، مثل تصنيع بطاريات الليثيوم والكيمياء الكهربية للمفاعل ، وأجهزة الاستشعار عن بعد والمكثفات وخلايا الوقود والتقنيات الحديثة الأخرى.

 

أنواع البطاريات الكهروكيميائية

تنقسم أنواع الخلايا الكهروكيميائية إلى فئتين رئيسيتين:

 

المحلل الكهربائي

يتم تحويل هذا النوع من الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، والتي تتطلب أقطابًا كهربائية متفاعلة تسمى الكاثودات والأنودات لتسهيل حركة الإلكترونات. يجب أن تعمل البطارية أيضًا كمصدر للتيار ومحفز للتفاعل ، مما يعني أن هذا النوع من التفاعل لا يحدث من تلقاء نفسه.

 

البطارية الأساسية

يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية في تفاعل الأكسدة والاختزال هذا الذي يحدث بدون محفز ، ومصدر الإلكترونات هو مركب يتأكسد بدون مساعدة مصدر طاقة خارجي.

المراجع

1. ^ ، SIYAVULA ، مستردة 1 ديسمبر 2022. تم تحريره.
2. ، CHEMISTRY LIBERTEXTS ، تم استرجاعه في 12 يناير 2022. تم تحريره.
3. ^ ، الحدود في الكيمياء ، تم استرداده في 1 ديسمبر 2022. تم تحريره.
4. ^ ، BYJUS ، تم استرداده في 1 كانون الثاني (يناير) 2022. تم تحريره.