الکترولیت ها

الکترولیت‌ به مواد شیمیایی گفته می شود که دارای یون آزاد باشند. بنابراین این مواد در ترکیب با آب باعث هدایت جریان الکتریسیته خواهند شد. 

الکترولیت ها مواد رسانای الکتریکی هستند که در موارد زیر استفاده می شوند:

• باتری ها

• سلول های سوختی

• خازن ها

• سیستم های بیوشیمیایی

آنها حاوی یون های آزاد هستند و به طور کلی به صورت جامد یا مایع در دسترس هستند. برخی از گازها می توانند در شرایط فشار کم یا دمای بالا به عنوان الکترولیت عمل کنند. با این حال، به طور معمول، الکترولیت ها به صورت محلول های یونی، یا نمک های مذاب یا جامدات وجود دارند. الکترولیت‌های موجود در محلول ممکن است دارای غلظت بالا یا غلظت کم یون باشند. با استفاده از الکترولیز می توان عناصر و ترکیبات تشکیل دهنده این محلول ها را استخراج کرد.

مشخصات

هنگامی که ولتاژ به الکترودهایی به نام آند و کاتد اعمال می شود، الکترولیت ها الکتریسیته را هدایت می کنند. به طور معمول، الکترون های تنها نمی توانند از الکترولیت عبور کنند. واکنش شیمیایی که در کاتد رخ می دهد، الکترون های آند را مصرف می کند. برعکس، واکنش شیمیایی که در آند رخ می دهد، الکترون هایی تولید می کند که توسط کاتد مصرف می شوند. نتیجه ایجاد یک بار منفی در اطراف کاتد و یک بار مثبت در اطراف آند است. در الکترولیت، یون ها برای خنثی کردن این بارها حرکت می کنند و واکنش های شیمیایی ادامه می یابد.

استانداردها

اسید سولفوریک رقیق در باتری ها به عنوان یک الکترولیت مایع استفاده می شود. این الکترولیت باتری یک اسید قوی است، حتی با اضافه کردن آب، بسیار یونیزه و خورنده است. در ایالات متحده، محلول اسید سولفوریک همراه با برگه اطلاعات ایمنی مواد (MSDS) و اطلاعات حد مجاز قرار گرفتن در معرض (PEL) از اداره بهداشت و ایمنی شغلی (OSHA) ارسال می شود .

انواع

سایر الکترولیت های مایع برای باتری ها، پیل های سوختی و خازن ها عبارتند از:

• کلرید سدیم آبی

• اسید هیدروکلریک

• هیدروکسید سدیم آبی

دو نوع اساسی الکترولیت جامد وجود دارد: نقص نقطه ای و حالت جامد. همراه با برخی اکسیدها، هالیدهای قلیایی و قلیایی خاکی الکتریسیته را از طریق عیوب نقطه ای هدایت می کنند. چنین الکترولیت هایی دارای ساختار کریستالی فشرده و سطوح نسبتاً بالایی از انرژی فعال سازی هدایت ذاتی هستند. نوع دوم الکترولیت (حالت جامد) الکتریسیته را از طریق اختلالات یونی زیر شبکه هدایت می کند. الکترولیت های حالت جامد اغلب در باتری ها استفاده می شوند. نمک های الکترولیت پایداری حرارتی و هیدرولیتیکی قوی ایجاد می کنند. آنها در باتری‌های مبتنی بر الکترولیت آلی، سلول‌های الکتروشیمیایی غیرآبی، سلول‌های اولیه و ثانویه که از الکترولیت‌های مایع آلی، باتری‌های پلیمری و سلول‌های یون لیتیوم استفاده می‌کنند، استفاده می‌شوند. برخی از نمک های یون لیتیوم ثانویه در کاربردهای ولتاژ بالا استفاده می شوند. برخی دیگر دارای رسانایی الکتریکی هستند که برای کاربردهای با نرخ پایدار مناسب است. نمک‌های لیتیوم برای باتری‌های لیتیومی آلی مبتنی بر الکترولیت، یون‌های آلی هستند که پیوند کووالانسی قوی ایجاد می‌کنند و به جلوگیری از تخریب حرارتی کمک می‌کنند.

اطلاعات مرتبط

انجمن CR4- باتری های UPS و الکترولیت های کثیف

Electronics360—باتری‌های سرامیکی ناهموار، جهش 3 برابری در ظرفیت ارائه می‌دهند، در دمای 120 درجه سانتی‌گراد و بالاتر کار می‌کنند.

طیف IEEE - باتری جریان سبز بر اساس معرف های ارزان و غیر سمی

منبع:https://www.globalspec.com/