Akumulátory jsou sekundární články, které
na rozdíl od článků primárních lze i nabíjet
Nabíjení je děj, kdy "násilím"
(zdrojem stejnosměrného proudu) se provede děj proti
"přirozenosti" (proti hodnotám potenciálů
poloreakcí) a vybíjení je děj, kdy "samovolně"
probíhají děje dle přirozenosti (dle hodnot potenciálů
poloreakcí) |
| Standartní
elektrodové potenciály poloreakcí: |
| 1/0 |
Li+1 / Li |
Li+1 + e---›
Li |
E0 = - 3,04 |
|
| 3/2 |
Co2O3
/ CoO |
Co2O3 +
e- --›
CoO |
E0 = +0,42 |
|
| Nabíjení: k redukci dochází jako vždy
na katodě, protože katoda přijímá elektrony je záporným
pólem (elektrodou) článku. Na anodě dochází jako vždy
k oxidaci, elektrony odevzdává, je tudíž kladným pólem
(elektrodou) článku. |
| Schéma při nabíjení:
+Li2O.3CoO/LiBF4/C
- (anoda z oxidu kobaltnatolithného,
katoda z uhlíku, elektrolyt tetrafluoroboritanlithný) |
| Větší potenciál poloreakcí je u redukce oxidu kobaltitého, takže tato poloreakce probíhá
při nabíjení v opačném směru, zatímco reakce s lithiem ve směru naznačeném: |
| Děj na kladné anodě:
Li2O.3CoO
- 2 e- --› Li2O.Co2O3
+ Co+2 |
| Děj na záporné katodě:
2Li+
+ 2e- --›
2Li |
| Celkový zápis:
2(Li2O.3CoO) + 2LiBF4
--› Li2O.Co2O3 + Co(BF4)2
+ 2Li |
| Vybíjení: k redukci dochází jako vždy
na katodě (to ovšem ve svých důsledcích znamená, že
se jedná o elektrodu, která je při nabíjení označována
jako anoda). Jelikož do ní vstupují
elektrony, které se pohybují od záporného do kladného
pólu, je katoda kladná elektroda. K oxidaci dochází jako vždy
na anodě (jedná se o elektrodu, která při
nabíjení je označována jako katoda). Jelikož z ní vystupují
elektrony, které se pohybují od záporného do kladného
pólu, je anoda záporná elektroda. |
| Schéma při vybíjení:
+Li2O.Co2O3/LiBF4/C
- (katoda z oxidu kobaltitolithného,
anoda z uhlíku, elektrolyt tetrafluoroboritanlithný) |
| Pro
jistotu znovu uvádím standartní elektrodové
potenciály poloreakcí: |
| 1/0 |
Li+1 / Li |
Li+1 + e---›
Li |
E0 = - 3,04 |
|
| 3/2 |
Co2O3
/ CoO |
Co2O3 +
e- --›
CoO |
E0 = +0,42 |
|
| Větší potenciál poloreakcí je u redukce oxidu kobaltitého, takže tato poloreakce probíhá
při nabíjení v naznačeném směru, zatímco reakce s lithiem ve směru opačném: |
| Děj na kladné katodě:
Li2O.Co2O3
+ Co+2
+ 2 e- --› Li2O.3CoO |
| Děj na záporné anodě:
2 Li
- 2 e-
--› 2 Li+ |
| Celkový zápis:
Li2O.Co2O3 + Co(BF4)2
+ 2Li --› Li2O.3CoO + 2LiBF4 |
| Pozn.:
Uvažovali jsme pro zjednodušení standartní elektrodové
potenciály E0
namísto správnějších
elektrodových potenciálů E. Jejich vztah
je určen Nernstovou rovnicí: |
| E = E0
|
|
|
0,059 |
|
log |
|
[koncentrace
oxidované formy] |
| + |
|
|
|
|
|
| |
|
n |
|
|
[koncentrace
redukované formy] |
|
| Pamatuj: jedna
elektroda je stále kladná (při nabíjení se nazývá
anodou, při vybíjení katodou). Druhá elektroda je stále
záporná (při nabíjení se nazývá katodou, při vybíjení
anodou) |
[klik ke
schématu akumulátoru]
|
