긴 배터리 수명. 집에서 재미있는 화학 체험

긴 배터리 수명. 화학 실험

재미있는 화학 실험

무슨 일이 있었는지 상상해보십시오. 전기 화학 실험을 시작하고 회로를 조립했는데 배터리가 갑자기 "앉았고"예비 배터리가 없습니다. 어떻게 될 것인가? 그러나 여전히 문제의 절반입니다. 어두운 저녁, 심지어 숲에서도 손전등이 꺼지면 훨씬 더 나빠집니다. 좋아하는 노래가 라디오에서 방송되는 순간이나 축구 경기 방송 중에 트랜지스터 수신기의 배터리가 고장 나면 정말 안타까운 일입니다. 근데 어떡해...

그동안 할 수 있는 일이 있습니다. 여분의 배터리가 없으면 서두르지 말고 이전 배터리를 버리지 말고 "부활"시키십시오.

많은 최신 배터리는 망간-아연 시스템의 요소로 구성됩니다. 작동 중에이 배터리의 음극 인 아연 컵은 점차적으로 그러나 매우 천천히 용해되고 양극은 이산화 망간 MnO₂, XNUMX가 수산화 망간으로 환원됩니다 (그 공식은 MnOOH로 표시 될 수 있음). 점차적으로 산화물 입자를 덮고 입자 깊숙이 침투하여 전해질에 대한 접근을 차단합니다. 망간 산화물의 절반도 사용되지 않았으며 요소는 이미 작동을 멈췄습니다. 그때까지 아연은 XNUMX/XNUMX까지 더 많이 남아 있습니다! 한마디로 거의 좋은 배터리는 버려야 합니다.

그러나 MnOOH의 "껍질"을 제거하면 전해질이 다시 곡물로 흐를 수 있고 배터리가 작동합니다. 하지만 어떻게 벗을까요? 가장 쉬운 방법은 망치나 돌로 배터리를 적절하게 두드리는 것입니다. 그러면 세포 내부의 알갱이가 갈라지고 전해질이 다시 알갱이 안으로 침투할 수 있습니다. 이 방법은 그다지 좋지는 않지만 숲에서는 아마도 최고를 찾을 수 없습니다 ...

집에서 배터리가 고장난 경우 이산화망간을 훨씬 더 효율적으로 활성화할 수 있습니다. 못으로 배터리의 아연 컵에 구멍을 뚫고 배터리를 물 속으로 내립니다. 셀의 전해질은 액체가 아니라(불편할 수 있음) 걸쭉해졌습니다. 그것은 물에 담그고 액화되며 이산화망간 입자에 더 쉽게 침투합니다. 이 간단한 트릭을 사용하면 배터리 수명을 거의 XNUMX/XNUMX로 늘릴 수 있습니다. 그러나 더 단순화할 수 있습니다.

배터리에 물을 채울 필요는 없습니다. 아연 컵에 구멍을 뚫는 것만으로도 충분합니다. 요소의 망간 산화물은 흑연 분말과 혼합됩니다. 이는 전기 전도도를 높이기 위해 필요합니다. 공기가 유입되기 시작하면 흑연이 산소를 흡수하고 이산화망간과 함께 산소가 환원되는 소위 공기 전극이라는 또 다른 양극이 나타납니다. 한마디로, 간단한 못은 망간-아연 요소를 공기-아연 요소로 바꿉니다!

공정하게 말하면, 그러한 절차 후에 배터리가 작은 전류로 방전될 것이라고 가정해 봅시다. 이것이 집에서 만든 아연-공기 전지의 특성입니다. 그러나 그것은 아주 오랫동안 봉사할 것입니다.

그리고 마지막으로 오래된 배터리를 새 배터리와 거의 동일하게 만들 것입니다. 이를 위해서는 배터리를 전류로 충전해야 합니다. 즉, 배터리와 동일한 방식으로 취급해야 합니다. 배터리의 반응은 가역적이며 MnOOH는 다시 MnO로 전환될 수 있습니다.₂.

모든 배터리를 충전할 수 있는 것은 아니지만 페이스트가 마르지 않고 케이스가 손상되지 않은 배터리만 충전할 수 있습니다. 그리고 배터리가 충전되기 때문에 일반적인 직류가 아닌 충전이 필요합니다. 이 경우 아연이 가지 모양의 수상 돌기 형태로 배터리 케이스에 침착되기 시작하고 곧 단락이 발생하여 배터리가 고장납니다. 소위 비대칭 전류로 충전되어야 합니다. 이를 얻으려면 예를 들어 회로에 정류기 다이오드를 포함하고 이와 병렬로 저항 (약 50ohm)을 포함하는 것과 같이 교류를 완전히 정류해야합니다. 소스 전압은 약 12V 여야하므로 네트워크에서 직접 전류를 사용할 수 없으므로 강압 변압기가 필요합니다.

망간-아연 전지는 최대 XNUMX회까지 충전할 수 있지만 용량은 약간 떨어집니다. 그리고 소형 소위 버튼 요소(수은-아연 시스템 사용)는 최대 XNUMX회까지 재충전할 수 있습니다. 그러나 못으로 구멍을 뚫거나 망치로 두드리는 것은 의미가 없습니다. 방전 후 이러한 요소에는 활성 물질이 거의 남아 있지 않습니다.

저자: Olgin O.M.

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