1。酸化還元反応:
で アルカリ電池 、電力を生成する主なプロセスは、酸化還元反応です。この反応には、亜鉛(Zn)の亜鉛イオン(Zn²⁺)の酸化と、二酸化マンガン(MNO₂)の酸化マンガン(MNO(OH))の同時還元が含まれます。このプロセスは、バッテリー内のアノードとカソードで発生し、亜鉛はアノードであり、二酸化マンガンがカソードです。バッテリーが回路に接続されると、電子はアノード(亜鉛)からカソード(二酸化マンガン)に流れ、外部回路を介して電流を作成します。この化学反応は発電の主な要因であり、結果として生じる電流は電子機器の電力供給に使用されるエネルギー源です。
2。電解質のイオン伝導:
アルカリ電池では、電解質がバッテリー内でイオンが自由に移動し、それによって電気の中性を維持し、電気の流れを促進するため、重要な役割を果たします。アルカリ電解質は通常、水酸化カリウム(KOH)であり、水酸化物イオン(OH⁻)と亜鉛イオン(Zn²⁺)を含む。これらのイオンは、化学反応が進行するにつれて、電解質を1つの極からもう1つの極に自由に移動し、バッテリーの電荷のバランスを確保し、電流の生成を促進します。
3。現在の世代:
アルカリのバッテリーが外部回路に接続されると、化学反応が始まり、電流が生成されます。アノード(亜鉛)では、亜鉛が亜鉛イオンに酸化され、電子が放出されます。同時に、カソード(二酸化マンガン)で二酸化マンガンが減少し、電子が吸収されます。これらの電子は、アノードからカソードへの外部回路を介して流れ、電流を作成します。この電流は、電気エネルギーに変換された化学反応の結果であり、さまざまな電子機器のエネルギーニーズを供給するために使用できます。
4。バッテリー消費:
時間と化学反応が進むにつれて、アルカリ性バッテリーの活性材料が徐々に消費され、バッテリーの充電が徐々に減少します。具体的には、亜鉛金属は徐々に溶解し、アノードで亜鉛イオンに変換されますが、二酸化マンガンはカソードで徐々に減少します。これにより、バッテリー寿命が減少し、最終的にバッテリーはその有効性を失い、交換する必要があります。したがって、バッテリーのサービス寿命は、その内部化学反応の速度と効率、および使用条件の影響に依存します。