Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Alüminyum-hava pilleri (Al-hava pilleri), havadaki oksijenin alüminyum ile reaksiyonundan elektrik üretir. Tüm piller arasında en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptirler, ancak yüksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanılırken çıkan yan ürün sorunları nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. Bu durum, kullanımlarını esas olarak askeri uygulamalarla sınırlamıştır. Bununla birlikte, alüminyum pillere sahip bir elektrikli araç, bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katına kadar potansiyele sahiptir.
Alüminyum-hava pilleri birincil hücrelerdir, yani yeniden doldurulamaz. Alüminyum anot, hidratlanmış alüminyum oksit oluşturmak için su bazlı bir elektrolit içine daldırılmış bir katotta atmosferik oksijen ile reaksiyona girerek tüketildiğinde, pil artık elektrik üretmeyecektir. Bununla birlikte, hidratlı alüminyum oksidin geri dönüştürülmesinden elde edilen yeni alüminyum anotlarla pili yenilemek mümkündür.
Alüminyumla çalışan araçlar uzun süredir tartışılıyor. Hibridizasyon maliyetleri azaltır ve 1989'da elektrikli bir araçta hibritleştirilmiş alüminyum-hava/ kurşun-asit bataryanın yol testleri rapor edildi. Alüminyumla çalışan bir plug-in hibrit minivan, Ontarioda sergilendi.
Mart 2013'te, Phinergy özel bir katot ve potasyum hidroksit kullanarak 330 km kullanılan alüminyum-hava hücreleri kullanan bir elektrikli arabanın tanıtım videosunu yayınladı. 27 Mayıs 2013 tarihinde, İsrail kanalı 10 akşam haber yayını, arkasında Phinergy aküsü olan bir arabanın alüminyum anotların değiştirilmesine gerek duymadan 2.000 kilometre (1.200 mi) gittiğini gösterdi.
Elektrokimya
Anot oksidasyon yarı reaksiyonu Al + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + 3e - -2,31 V.
Katot indirgeme yarı reaksiyonu O2 + 2H2O + 4e - → 4OH- +0,40 V
Toplam reaksiyon 4Al + 3O2 + 6H2O → 4Al(OH)3 +2,71 V.
Bu reaksiyonlar tarafından yaklaşık 1,2 voltluk bir potansiyel fark yaratılır ve bu, elektrolit olarak potasyum hidroksit kullanıldığında elde edilebilir. Tuzlu su elektroliti, hücre başına yaklaşık 0,7 volta ulaşır.
Hücrenin özgül voltajı, elektrolitin bileşimi ve katodun yapısı ve malzemelerine bağlı olarak değişebilir.
Bazıları daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olan lityum-hava, çinko-hava, manganez-hava ve sodyum-hava gibi diğer piller de benzer kullanınıma sahiptirler. Bununla birlikte, alüminyum en kararlı metal olarak çekicidir.
Ticarileştirme
Sorunlar
Araçlar için bir "yakıt" olarak alüminyum, Yang ve Knickle tarafından incelenmiştir. 2002'de şu sonuca vardılar:
Al/hava pil sistemi, benzinle çalışan arabalara benzer şekilde sürüş mesafeleri ve hızlanma için yeterli enerji ve güç üretebilir...anot olarak alüminyumun maliyeti, reaksiyon ürünü geri dönüştürüldüğü sürece 1,1 ABD Doları/kg kadar düşük olabilir . Al/hava elektrikli araçlarda (EV'ler) döngü işlemi sırasındaki toplam yakıt verimliliği, içten yanmalı motorlu araçların (ICE'ler) (%13) ile karşılaştırılabilir şekilde %15 (mevcut aşama) veya %20 (öngörülen) olabilir. Tasarım pil enerji yoğunluğu 1300 Wh/kg (mevcut) veya 2000 Wh/kg (öngörülen) şeklindedir. Değerlendirmek için seçilen batarya sisteminin maliyeti 30 ABD Doları/kW (mevcut) veya 29 ABD Doları/kW'dır (öngörülen). Al/hava EV'lerinin yaşam döngüsü analizi yapıldı ve kurşun/asit ve nikel metal hidrit (NiMH) EV'lerle karşılaştırıldı. Yalnızca Al/hava EV'lerinin, ICE'lerle karşılaştırılabilir bir seyahat aralığına sahip olduğu tahmin edilebilir. Bu analize göre Al/air EV'ler, seyahat menzili, satın alma fiyatı, yakıt maliyeti ve yaşam döngüsü maliyeti açısından ICE'lere kıyasla en umut verici adaylardır.
Al-air pillerini elektrikli araçlara uygun hale getirmek için çözülmesi gereken teknik sorunlar var. Saf alüminyumdan yapılan anot elektrolit tarafından aşındırılır; Hidratlanmış alümina, anotta jel benzeri bir madde oluşturur ve elektrik çıkışını azaltır. Bu nedenle alüminyum genellikle kalay veya diğer elementlerle alaşımlanır. Ayrıca hidrat alüminayı jel yerine toz halinde oluşturan katkı maddeleri geliştirilmiştir.
Modern hava katotları, nikel ızgaralı bir akım toplayıcı, bir katalizör (örn. kobalt ) ve elektrolit sızıntısını önleyen gözenekli bir hidrofobik PTFE film içeren reaktif bir karbon tabakasından oluşur. Havadaki oksijen PTFE'den geçer ve daha sonra hidroksit iyonları oluşturmak için su ile reaksiyona girer. Bu katotlar iyi çalışır, ancak pahalı olabilirler.
Geleneksel Al-air pillerinin sınırlı bir raf ömrü vardı, çünkü alüminyum elektrolitle reaksiyona girdi ve pil kullanılmadığında hidrojen üretti; modern tasarımlarda artık durum böyle değil. Elektrolitin akünün dışında bir tankta saklanması ve ihtiyaç duyulduğunda aküye aktarılmasıyla bu sorunun önüne geçilebilir.
Bu piller telefon santrallerinde yedek pil ve yedek güç kaynağı olarak kullanılabilir.
Diğer bir sorun ise, güç düşmesini önlemek için bataryaya eklenmesi gereken malzemelerin maliyetidir. Alüminyum, pil yapımında kullanılan diğer elementlere kıyasla çok ucuz. Alüminyum, kilogram başına 2,55 dolar, lityum ve nikel ise sırasıyla kilogram başına 15,75 dolar ve 18,75 dolar. Bununla birlikte, tipik olarak alüminyum havasında katotta bir katalizör olarak kullanılan diğer bir element gümüştür ve kilogram başına yaklaşık 773 dolara (2021 fiyatları) mal olur.
Alüminyum-hava pilleri, yüksek enerji yoğunlukları, düşük maliyetleri ve teknelerde ve gemilerde kullanım noktasında emisyonları da olmayan bolluğu nedeniyle denizcilik uygulamaları için etkili bir çözüm olabilir. , Log 9 Materials, ve diğer birçok ticari şirket, deniz ortamında ticari ve askeri uygulamalar üzerinde çalışmaktadır.
Organik çözücü ve iyonik sıvılar gibi alternatif, daha güvenli ve daha yüksek performanslı elektrolitler üzerinde araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmaktadır.
Ayrıca bakınız
- Pil türlerinin listesi
- Çinko-hava pili
- Potasyum-iyon pil
- Metal-hava elektrokimyasal hücre
- Alüminyum iyon pil
- alüminyum pil
Kaynakça
- ^ a b Yang, S. (2002). "Design and analysis of aluminum/air battery system for electric vehicles". Journal of Power Sources. 112 (1): 162–201. :2002JPS...112..162Y 13 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde .. :10.1016/S0378-7753(02)00370-1.
- ^ "The Aluminum-Air Battery". SAE Technical Paper Series. 1. Papers.sae.org. 1983. doi:10.4271/830290. Erişim tarihi: 28 Nisan 2014.
- ^ "Demonstration of Aluminum-Air Fuel Cells in a Road Vehicle". SAE Technical Paper Series. 1. Papers.sae.org. 1989. doi:10.4271/891690. Erişim tarihi: 28 Nisan 2014.
- ^ "Phinergy, Home". Phinergy.com. 9 Şubat 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 29 Nisan 2014.
- ^ "Aluminum-Air Battery Developer Phinergy Partners With Alcoa". Greencarreports.com. 29 Nisan 2014 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 28 Nisan 2014. Yazar
|ad1=eksik|soyadı1=() - ^ a b "Al-air: a better battery for EVs?". Automotive Logistics. 3 Şubat 2020. 14 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 14 Mayıs 2021. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (); Yazar
|ad1=eksik|soyadı1=() - ^ . 3 Ocak 2007 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ "Aluminum-air batteries - game changer or hype?, Home". www.sparkanalytics.co. 13 Aralık 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 13 Aralık 2021.
- ^ "Phinergy Marine, Home". Phinergy.com. 11 Mart 2023 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2020.
- ^ "RiAlAiR, Home". rialair.com. 8 Aralık 2022 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Nisan 2020.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Aluminyum hava pilleri Al hava pilleri havadaki oksijenin aluminyum ile reaksiyonundan elektrik uretir Tum piller arasinda en yuksek enerji yogunluklarindan birine sahiptirler ancak yuksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanilirken cikan yan urun sorunlari nedeniyle yaygin olarak kullanilmazlar Bu durum kullanimlarini esas olarak askeri uygulamalarla sinirlamistir Bununla birlikte aluminyum pillere sahip bir elektrikli arac bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katina kadar potansiyele sahiptir Aluminyum hava pilleri birincil hucrelerdir yani yeniden doldurulamaz Aluminyum anot hidratlanmis aluminyum oksit olusturmak icin su bazli bir elektrolit icine daldirilmis bir katotta atmosferik oksijen ile reaksiyona girerek tuketildiginde pil artik elektrik uretmeyecektir Bununla birlikte hidratli aluminyum oksidin geri donusturulmesinden elde edilen yeni aluminyum anotlarla pili yenilemek mumkundur Aluminyumla calisan araclar uzun suredir tartisiliyor Hibridizasyon maliyetleri azaltir ve 1989 da elektrikli bir aracta hibritlestirilmis aluminyum hava kursun asit bataryanin yol testleri rapor edildi Aluminyumla calisan bir plug in hibrit minivan Ontarioda sergilendi Mart 2013 te Phinergy ozel bir katot ve potasyum hidroksit kullanarak 330 km kullanilan aluminyum hava hucreleri kullanan bir elektrikli arabanin tanitim videosunu yayinladi 27 Mayis 2013 tarihinde Israil kanali 10 aksam haber yayini arkasinda Phinergy akusu olan bir arabanin aluminyum anotlarin degistirilmesine gerek duymadan 2 000 kilometre 1 200 mi gittigini gosterdi ElektrokimyaAnot oksidasyon yari reaksiyonu Al 3OH Al OH 3 Al OH 3 3e 2 31 V Katot indirgeme yari reaksiyonu O2 2H2O 4e 4OH 0 40 V Toplam reaksiyon 4Al 3O2 6H2O 4Al OH 3 2 71 V Bu reaksiyonlar tarafindan yaklasik 1 2 voltluk bir potansiyel fark yaratilir ve bu elektrolit olarak potasyum hidroksit kullanildiginda elde edilebilir Tuzlu su elektroliti hucre basina yaklasik 0 7 volta ulasir Hucrenin ozgul voltaji elektrolitin bilesimi ve katodun yapisi ve malzemelerine bagli olarak degisebilir Bazilari daha yuksek enerji yogunluguna sahip olan lityum hava cinko hava manganez hava ve sodyum hava gibi diger piller de benzer kullaninima sahiptirler Bununla birlikte aluminyum en kararli metal olarak cekicidir TicarilestirmeSorunlar Araclar icin bir yakit olarak aluminyum Yang ve Knickle tarafindan incelenmistir 2002 de su sonuca vardilar Al hava pil sistemi benzinle calisan arabalara benzer sekilde surus mesafeleri ve hizlanma icin yeterli enerji ve guc uretebilir anot olarak aluminyumun maliyeti reaksiyon urunu geri donusturuldugu surece 1 1 ABD Dolari kg kadar dusuk olabilir Al hava elektrikli araclarda EV ler dongu islemi sirasindaki toplam yakit verimliligi icten yanmali motorlu araclarin ICE ler 13 ile karsilastirilabilir sekilde 15 mevcut asama veya 20 ongorulen olabilir Tasarim pil enerji yogunlugu 1300 Wh kg mevcut veya 2000 Wh kg ongorulen seklindedir Degerlendirmek icin secilen batarya sisteminin maliyeti 30 ABD Dolari kW mevcut veya 29 ABD Dolari kW dir ongorulen Al hava EV lerinin yasam dongusu analizi yapildi ve kursun asit ve nikel metal hidrit NiMH EV lerle karsilastirildi Yalnizca Al hava EV lerinin ICE lerle karsilastirilabilir bir seyahat araligina sahip oldugu tahmin edilebilir Bu analize gore Al air EV ler seyahat menzili satin alma fiyati yakit maliyeti ve yasam dongusu maliyeti acisindan ICE lere kiyasla en umut verici adaylardir Al air pillerini elektrikli araclara uygun hale getirmek icin cozulmesi gereken teknik sorunlar var Saf aluminyumdan yapilan anot elektrolit tarafindan asindirilir Hidratlanmis alumina anotta jel benzeri bir madde olusturur ve elektrik cikisini azaltir Bu nedenle aluminyum genellikle kalay veya diger elementlerle alasimlanir Ayrica hidrat aluminayi jel yerine toz halinde olusturan katki maddeleri gelistirilmistir Modern hava katotlari nikel izgarali bir akim toplayici bir katalizor orn kobalt ve elektrolit sizintisini onleyen gozenekli bir hidrofobik PTFE film iceren reaktif bir karbon tabakasindan olusur Havadaki oksijen PTFE den gecer ve daha sonra hidroksit iyonlari olusturmak icin su ile reaksiyona girer Bu katotlar iyi calisir ancak pahali olabilirler Geleneksel Al air pillerinin sinirli bir raf omru vardi cunku aluminyum elektrolitle reaksiyona girdi ve pil kullanilmadiginda hidrojen uretti modern tasarimlarda artik durum boyle degil Elektrolitin akunun disinda bir tankta saklanmasi ve ihtiyac duyuldugunda akuye aktarilmasiyla bu sorunun onune gecilebilir Bu piller telefon santrallerinde yedek pil ve yedek guc kaynagi olarak kullanilabilir Diger bir sorun ise guc dusmesini onlemek icin bataryaya eklenmesi gereken malzemelerin maliyetidir Aluminyum pil yapiminda kullanilan diger elementlere kiyasla cok ucuz Aluminyum kilogram basina 2 55 dolar lityum ve nikel ise sirasiyla kilogram basina 15 75 dolar ve 18 75 dolar Bununla birlikte tipik olarak aluminyum havasinda katotta bir katalizor olarak kullanilan diger bir element gumustur ve kilogram basina yaklasik 773 dolara 2021 fiyatlari mal olur Aluminyum hava pilleri yuksek enerji yogunluklari dusuk maliyetleri ve teknelerde ve gemilerde kullanim noktasinda emisyonlari da olmayan bollugu nedeniyle denizcilik uygulamalari icin etkili bir cozum olabilir Log 9 Materials ve diger bircok ticari sirket deniz ortaminda ticari ve askeri uygulamalar uzerinde calismaktadir Organik cozucu ve iyonik sivilar gibi alternatif daha guvenli ve daha yuksek performansli elektrolitler uzerinde arastirma ve gelistirme calismalari yapilmaktadir Ayrica bakinizPil turlerinin listesi Cinko hava pili Potasyum iyon pil Metal hava elektrokimyasal hucre Aluminyum iyon pil aluminyum pilKaynakca a b Yang S 2002 Design and analysis of aluminum air battery system for electric vehicles Journal of Power Sources 112 1 162 201 2002JPS 112 162Y 13 Nisan 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde 10 1016 S0378 7753 02 00370 1 The Aluminum Air Battery SAE Technical Paper Series 1 Papers sae org 1983 doi 10 4271 830290 Erisim tarihi 28 Nisan 2014 Demonstration of Aluminum Air Fuel Cells in a Road Vehicle SAE Technical Paper Series 1 Papers sae org 1989 doi 10 4271 891690 Erisim tarihi 28 Nisan 2014 Phinergy Home Phinergy com 9 Subat 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Nisan 2014 Aluminum Air Battery Developer Phinergy Partners With Alcoa Greencarreports com 29 Nisan 2014 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 28 Nisan 2014 Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim a b Al air a better battery for EVs Automotive Logistics 3 Subat 2020 14 Mayis 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 14 Mayis 2021 Birden fazla yazar name list parameters kullanildi yardim Yazar ad1 eksik soyadi1 yardim 3 Ocak 2007 tarihinde kaynagindan arsivlendi Aluminum air batteries game changer or hype Home www sparkanalytics co 13 Aralik 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 13 Aralik 2021 Phinergy Marine Home Phinergy com 11 Mart 2023 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2020 RiAlAiR Home rialair com 8 Aralik 2022 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Nisan 2020