ルクランシェの乾電池は、亜鉛のエンベロープ (電池のアノード) と、塩橋として機能するいくつかの化学種を含むペーストで囲まれたグラファイト バー (カソード) を備えているため、酸電池として知られています。グラファイトバーを取り囲む化学種の中には塩化アンモニウム (NH 4 Cl) があり、これは酸性の塩であるため、加水分解すると媒体が酸性になります。
一方、アルカリ電池には、酸性電池と比べて独特の違いがあります。塩化アンモニウムの代わりに、通常は水酸化カリウム (KOH) または水酸化ナトリウム (NaOH) である強塩基が使用されます。
このタイプの電池で使用される亜鉛は金属粉末であり、容器は苛性ペーストの漏れを防ぐために密閉された酸で作られています。
電極で起こる半反応と全体の反応は次の式で与えられることがわかります。
陽極：Zn + 2OH → ZnO + H 2 O + 2e –
カソード: 2 MnO 2 + H 2 O + 2e – → Mn 2 O 3 + 2 OH
全体的な反応: Zn +2 MnO 2 → ZnO + Mn 2 O 3
私たちが言及した電池は亜鉛マンガンですが、他のタイプのアルカリ電池もあります。つまり、鉄ニッケル、銀亜鉛、水銀亜鉛、ニッケルなど、酸の代わりに電解質として塩基を持っています。カドミウム。
塩化アンモニウムを使用していないため、電池の耐久性が約5～8倍に向上します。これは、酸電池では塩化アンモニウムが陰極でアンモニア (NH 3 ) を生成し、時間の経過とともに黒鉛棒に堆積し、陽極極 (亜鉛) から来る電子の流れを妨げるために起こります。塩基を使用するとアンモニアが生成されないため、この問題は発生しません。
もう一つの要因は、水酸化カリウムが塩化アンモニウムよりも電気伝導率が高いことです。さらに、他の 2 つの要因として、亜鉛は多孔質であるため、酸性電池内の亜鉛に比べて酸化が速く、塩基性環境では酸性環境よりも摩耗が遅いことが挙げられます。
したがって、アルカリ電池は耐久性が高く、電流が大きくなりますが、充電可能ではなく、ddp は酸電池と同じ 1.5 V のままです。
これらのバッテリーは、急速でより激しい放電を必要とする機器に推奨されます。このような機器の例としては、ラジオ、ポータブル CD/DVD および MP3 プレーヤー、懐中電灯、デジタル カメラなどがあります。
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