naprijed »

[Alkalijski akumulator]

Alkalijski akumulator ima kao elektrolit vodenu otopinu kalijeva hidroksida (KOH), a prema materijalu elektroda razlikuje se nekoliko njegovih vrsta. Alkalijski je akumulator uz jednaki kapacitet lakši od olovnoga, čvršći je, može izdržati veća opterećenja i nagla praženjenja, i dulje traje. Nedostatak mu je što je obično skuplji, ima manju korisnost, a tijekom vremena slabi mu kapacitet. Korisnost je alkalijskog akumulatora oko 0,6.

Nikleno-kadmijev akumulator (tzv. „aku-baterije“) je izumio Šveđanin Jungner, a nikleno-željezni Amerikanac T.A.Edison, oba potkraj XIX.st.. U nikleno-kadmijevu i nikleno-željeznom akumulatoru aktivna je masa katode nikleni oksid hidrat (NiOOH), a aktivna masa anode kadmij, onosno željezo. Kemijski se proces prikazuje jednadžbom:

2 NiOOH + 2 H₂O + Cd <--> 2 Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂, a analogno i za nikleno-željezni akumulator.
Nazivni je napon jednog članka 1,2V. Dolaze u prodaju ponajčešće u formatu standardnih baterija, koje su također punjive. Radni napon im je razne voltaže.


Srebreno-cinkov akumulator je izumio Francuz H. Andre polovicom XX.st.. U srebreno-cinkovu i srebreno-kadmijevu akumulatoru aktivna se masa katode sastoji od srebrenih oksida (Ag2O i Ag2O2), a aktivna je masa anode cink, odnosno kadmij. Kemijski proces prikazuje jednadžba:

Ag₂O₂ + 2 H₂O + 2 Zn <--> 2 Ag + 2 Zn (OH)₂, a analogno i za srebreno-kadmijev akumulator.
Nazivni je napon jednog članka 1,5V.


Nadalje, alkalijski akumulatori (ili alkalni članci) su nikal-kadmijev i nikleno-željezni akumulator, te srebreno-cinkov i srebreno-kadmijev akumulator.
Nikleno-kadmijski akumulator se najčešće koristi kod ručnih akumulatorskih bušilica.

Članak alkalni (engl. alkali storage cell) je sekundarni galvanski članak. Aktivna masa pozitivne elektrode u napunjenom stanju je niklov hidroksid Ni(OH)3, negativne kadmij (nikleno-kadmijski akumulator NiCd) ili željezo (nikleno-željezni akumulator, NiFe). Elektrolit je vodena otopina kalijeva hidroksida (KOH) s dodatkom litijeva hidroksida (LiOH) i ne sudjeluje u kemijskim reakcijama, nego samo vodi ione između elektroda.
Napon članka je 1,2V, samopražnjenje NiCd-akumulatora oko 50% godišnje, a NiFe-akumulatora do 75% u dva mjeseca. Mokri alkalni akumulatori većih kapaciteta primjenjuju se npr. za pokretanje električnih vozila, avionskih motora i sl., a suhe izvedbe za napajanje električnih i elektroničkih uređaja.
Zbog otrovnog kadmija, uporaba je djelomice zabranjena. Nikleno-kadmijski akumulator izumio je Th.A.Edison.


Članak nikleno-metalni hidridni (engl. nickel metal hydride battery, NiMH-članak) je sekundarni galvanski članak. Pozitivna elektroda je od nekoga niklova spoja, a negativna od metalnoga hidrida, tj. metalne slitine koja sadržava vodik. Elektrolit je alkalni, npr. otopina kalijeva hidroksida (KOH).
Razvijen je iz nikleno-kadmijskoga članka izbacivanjem otrovnoga kadmija (alkalni članak). Napon je članka 1,2V, samopražnjenje veliko (oko 30% ili više mjesečno), a specifični kapacitet 2-3 puta veći od kapaciteta nikleno-kadmijskoga članka. Primjenjuje se za pokretne telefone, prijenosna računala, videokamere itd..



-Niklov(II) nitrat (Ni(NO₃)₂) ima zlatnožute, jako higroskopne kristale dobro topljive u vodi. Iz vodenih otopina kristaliziraju hidrati s dvije do devet molekula vode. Upotrebljava se kao smeđa keramička boja (za bojenje tamnih posuda). Upotrebljava se i kao katalizator i polazna sol u proizvodnji akumulatora.

-Niklov(II) oksid (NiO) dobiva se žarenjem niklova(II) karbonata ili hidroksida, kao zeleni prah koji služi za bojenje stakla, izradbu glazura i emajla i kao katalizator, a može i anodno oksidirati, pa se rabi u alkalijskim akumulatorima (akumulatori električni) kao poluvodič.


Niklov(II) hidroksid (Ni(OH)₂ i niklov(II) sulfat (NiSO₄) se također upotrebljavaju u alkalnim akumulatorima, tako da bi gornja dva spoja barem nekako mogli razlikovati po boji od ova dva spoja.

Poznajete li način vađenja nekih od navedenih niklovih spojeva iz ovakvih baterija?

Evo nabavio sam jednu staru bateriju nikal-kadmijevu, koja se koristi za akumulatorske bušilice:

primjer kupovne:

moja:

Zasigurno ste čuli za jedan jako skup kemijski spoj natrij-bor hidrid (NaBH₄) koji služi kao "skladište vodika", barem se je u pokusima kao takav najbolje pokazao i ubrzo će vjerojatno i naći kakvu namjenu u budućnosti kao pogonsko gorivo, jer je jeftiniji od litijevog hidrida koji mu je jako sličan. Kao spoj ga je nemoguće pripraviti u kućnim uvjetima, al svaki kemičar teži barem jednom hidridu da ima u kolekciji kemikalija ispred sebe:)

Članak nikleno-metalni hidridni (Ni-MH) od čak 600 mAh se može kupiti pod nazivom "punjive baterije" (neki ih nazivaju i "solarne baterije") u primjerice u Chipoteke, evo nekoliko primjera: