¿Cómo funciona una batería de celda seca?

Aquí hay un desglose de cómo funciona una batería de celda seca:

componentes

* Ánodo: Este es el terminal negativo, típicamente hecho de zinc. Es donde ocurre la oxidación (pérdida de electrones).

* cátodo: Este es el terminal positivo, generalmente hecho de una varilla de carbono rodeada de dióxido de manganeso (MNO2). Es donde ocurre la reducción (ganancia de electrones).

* Electrolito: En una célula seca, el electrolito es una mezcla similar a la pasta de cloruro de amonio (NH4CL) y cloruro de zinc (ZnCl2). Actúa como conductor para que los iones se muevan entre los electrodos.

* Separador: Un material poroso como el papel o el cartón separa el ánodo y el cátodo, evitando el contacto directo pero permitiendo el flujo de iones.

La reacción química

1. oxidación en el ánodo: Los átomos de zinc en el ánodo pierden electrones y se convierten en iones de zinc (Zn2+). Esto está representado por la siguiente media reacción:

Zn (s) → Zn2 + (aq) + 2e-

2. Reducción en el cátodo: El dióxido de manganeso (MNO2) reacciona con los electrones del ánodo y los iones de amonio (NH4+) del electrolito. Esto forma hidróxido de óxido de manganeso (mnooh) y amoníaco (NH3). La media reacción se ve así:

2MNO2 (S) + 2NH4 + (AQ) + 2E- → MN2O3 (S) + 2NH3 (AQ) + H2O (L)

3. Reacción general: La reacción química general en la célula seca es:

Zn (s) + 2mno2 (s) + 2nh4 + (aq) → zn2 + (aq) + mn2o3 (s) + 2nh3 (aq) + h2o (l)

Cómo produce electricidad

* flujo de electrones: Los electrones liberados en el flujo del ánodo a través del circuito externo (alimentando su dispositivo) al cátodo.

* Movimiento de iones: El electrolito permite que los iones se muevan. Los iones de zinc se mueven del ánodo hacia el cátodo, mientras que los iones de amonio (NH4+) se mueven del electrolito al cátodo. Esto mantiene la neutralidad eléctrica.

Puntos clave

* Corriente directa (DC): Las células secas producen corriente continua, lo que significa que los electrones fluyen en una dirección.

* Voltaje: El voltaje de una célula seca depende de los productos químicos específicos utilizados y su concentración. Las células secas comunes tienen un voltaje de 1,5 voltios.

* Lifespan limitada: Las células secas tienen una vida útil limitada porque las reacciones químicas eventualmente consumen los reactivos, y el electrolito puede secarse.

* no recargable: Las células secas son típicamente no recargables. Las reacciones químicas que producen electricidad son irreversibles.

Tipos de células secas

* células de carbono-zinc (ninc-cloruro): El tipo más común, económico pero tiene una densidad de energía más baja y una vida útil más corta.

* células alcalinas: Use un electrolito de hidróxido de potasio (KOH), proporcionando una mayor densidad de energía y una vida útil más larga.

* células de litio: Use metal de litio como ánodo y varios cátodos, lo que resulta en una mayor densidad de energía y una vida útil más larga.

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