Accu’s en brandstofcellen
Batterijen en accu's vallen onder de
verzamelnaam elektrochemische
cellen. Batterijen bestaan uit gestapelde
metalen met daartussen laagjes zout wat
stroom geleid. Doormiddel van twee
halfcellen en een redoxreactie wordt
chemische energie omgezet in
elecktrische energie.
De rechter elektrode is positief geladen
waarbij de halfcel negatief geladen is doordat de oxidator elektronen opneemt. In de linker
halfcel bevinden zich positief geladen deeltjes met een negatieve elektrode doordat de
reductor de elektronen heeft afgestaan. De zoutbrug sluit de stroomkring. De positieve
ionen in de stroomkring bewegen richting de oxidatorcel (die negatief geladen is) en
negatieve ionen in tegengestelde richting. Het opgeloste zout in de zoutbrug heet een
elektrolyt. Als alternatief voor een zoutbrug wordt ook een membraan gebruikt die selectief
deeltjes doorlaat.
Om elecktrische apparaaten te laten werken moet het verschil in
standaardelektronenpotentiaal (V0 oxidator - V0 reductor) groot genoeg zijn. Het verschil
resulteert in de bronspanning.
In een elektrochemische cel reageert de sterkste ocidator aan de + pool en de sterkste
reductor aan de - pool.
Een batterij is een accu die je makkelijk kan verwisselen. Bij batterijen waarin ionen
oplossen kan je ze niet opladen. Bij het opladen van een batterij lopen de reacties in
omgekeerde reactie onder invloed van een elecktrische stroom = elektrolyse.
Een loodaccu in een auto wordt opgeladen door de dynamo. Als vervanging van accu's zijn
er brandstofcellen die kleiner en minder zwaar zijn. Het is een elecktrochemische cel
waarbij in de ene halfcel continu zuurstof (oxidator) wordt geleid. In de andere halfcel
reageert een brandstof (reductor)
Een loodaccu is oplaadbaar, dooordat de reactieproducten als vaste stoffen neerslaan.
In een staafbatterij is de + pool een grafietstaaf en de - pool zink.
De energiedichtheid is de hoeveelheid energie per kilogram of per liter van een
energiedrager. Voertuigen hebben graag accu’s met grote energiedichtheid, anders zouden
er meerdere accu’s nodig zijn en dit is onnodige massa.
De kwaliteit van energie is het nuttig gebruikte deel van de energie. Bij energieomzetting
vermindert de kwaliteit van de energie. Zo is in een auto de warmte die vrijkomt voor het
versnellen niet ‘’nuttig’’ maar kan om de kwaliteit van de energie te verhogen deze warmte
gebruikt worden om de auto van binnen te verwarmen.
Batterijen en accu's vallen onder de
verzamelnaam elektrochemische
cellen. Batterijen bestaan uit gestapelde
metalen met daartussen laagjes zout wat
stroom geleid. Doormiddel van twee
halfcellen en een redoxreactie wordt
chemische energie omgezet in
elecktrische energie.
De rechter elektrode is positief geladen
waarbij de halfcel negatief geladen is doordat de oxidator elektronen opneemt. In de linker
halfcel bevinden zich positief geladen deeltjes met een negatieve elektrode doordat de
reductor de elektronen heeft afgestaan. De zoutbrug sluit de stroomkring. De positieve
ionen in de stroomkring bewegen richting de oxidatorcel (die negatief geladen is) en
negatieve ionen in tegengestelde richting. Het opgeloste zout in de zoutbrug heet een
elektrolyt. Als alternatief voor een zoutbrug wordt ook een membraan gebruikt die selectief
deeltjes doorlaat.
Om elecktrische apparaaten te laten werken moet het verschil in
standaardelektronenpotentiaal (V0 oxidator - V0 reductor) groot genoeg zijn. Het verschil
resulteert in de bronspanning.
In een elektrochemische cel reageert de sterkste ocidator aan de + pool en de sterkste
reductor aan de - pool.
Een batterij is een accu die je makkelijk kan verwisselen. Bij batterijen waarin ionen
oplossen kan je ze niet opladen. Bij het opladen van een batterij lopen de reacties in
omgekeerde reactie onder invloed van een elecktrische stroom = elektrolyse.
Een loodaccu in een auto wordt opgeladen door de dynamo. Als vervanging van accu's zijn
er brandstofcellen die kleiner en minder zwaar zijn. Het is een elecktrochemische cel
waarbij in de ene halfcel continu zuurstof (oxidator) wordt geleid. In de andere halfcel
reageert een brandstof (reductor)
Een loodaccu is oplaadbaar, dooordat de reactieproducten als vaste stoffen neerslaan.
In een staafbatterij is de + pool een grafietstaaf en de - pool zink.
De energiedichtheid is de hoeveelheid energie per kilogram of per liter van een
energiedrager. Voertuigen hebben graag accu’s met grote energiedichtheid, anders zouden
er meerdere accu’s nodig zijn en dit is onnodige massa.
De kwaliteit van energie is het nuttig gebruikte deel van de energie. Bij energieomzetting
vermindert de kwaliteit van de energie. Zo is in een auto de warmte die vrijkomt voor het
versnellen niet ‘’nuttig’’ maar kan om de kwaliteit van de energie te verhogen deze warmte
gebruikt worden om de auto van binnen te verwarmen.
