11.10.2006 11:52:13
Sodnosulfidový akumulátor - odvození rovnic
[klik ke schématu akumulátoru]


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 Na+1 / Na Na+1 + e---› Na E0 = - 2,713 V
0/-2 S / S-2 S + 2e---› S-2 E0 = - 0,48 V
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: +S3-2/Al2O3/Na+ - (anoda z taveniny trisulfidu, katoda ze sodné taveniny, elektrolyt keramický oxid hlinitý)
Větší potenciál poloreakcí je u redukce síry, takže tato poloreakce probíhá při nabíjení v opačném směru, zatímco reakce se sodíkem ve směru naznačeném:
Děj na kladné anodě (tavenina): (S3)-2 - 2e - --› 3 S
Děj na záporné katodě (tavenina): 2 Na+ + 2 e- --› 2 Na
Celkový zápis: Na2S3 --› 2 Na + 3 S
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: +S/Al2O3/Na - (katoda z taveniny síry, anoda z taveniny sodíku, elektrolyt keramický oxid hlinitý)
Pro jistotu znovu uvádím standartní elektrodové potenciály poloreakcí:
1/0 Na+1 / Na Na+1 + e---› Na E0 = - 2,713 V
0/-2 S / S-2 S + 2e---› S-2 E0 = - 0,48 V
Větší potenciál poloreakcí je u redukce síry, takže tato poloreakce probíhá při nabíjení v naznačeném směru, zatímco reakce se sodíkem ve směru opačném:
Děj na kladné katodě (tavenina): 3 S + 2e - --› (S3)-2
Děj na záporné anodě (tavenina): 2 Na - 2 e- --› 2 Na+
Celkový zápis: 2 Na + 3 S --› Na2S3
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]


[olověný][NiFe][NiCd][NiZn][NiMH][LiIon][NaS]


[nahoru][elektrochemie][fyzikální chemie a chemická fyzika][go home]