Die Bedeutung von Elektrolyten für Batterien

Eine Batterie besteht aus verschiedenen Komponenten und Elektrolyte sind eine der Schlüsselkomponenten, die beim Aufladen der Batterie helfen. Ja, mit Hilfe von Elektrolyten fließen die Ionen/der Strom von einer Elektrode zur anderen. Während der Strom von der Anode zur Kathode und dann zurück zur Anode fließt, wird Ihre Batterie aufgeladen. Ohne den richtigen Elektrolyt kann die Batterie nicht wieder aufgeladen werden.

Man kann die Elektrolyte also als den Hauptbestandteil der Batterie bezeichnen, und es ist notwendig, den richtigen Elektrolyten auszuwählen, aber das wäre ein Thema für ein anderes Mal. Im Moment ist es wichtiger, dass Sie den Grund für das Vorhandensein eines Elektrolyten in der Batterie und seine Bedeutung verstehen.

Bedeutung

Die Ionen bewegen sich von der Anode zur Kathode und zurück zur Anode im Inneren der Batterie, um sie wieder aufzuladen. Anode und Kathode sind die beiden Elektroden der Batterie und sicherlich ein wichtiger Teil der gesamten Batteriestruktur, aber ohne den Elektrolyten kann sich das Ion nicht zwischen den beiden Elektroden bewegen. Für die Bewegung der Ionen ist es notwendig, dass sich in der Batterie Elektrolyte befinden, die den Ionen bei der Bewegung helfen und auch ihre Bewegung steuern.

Elektrolyte geben Ionen einen Schub.

Ionen im Inneren der Batterie würden elektrische Energie benötigen, damit sie sich zwischen den beiden Elektroden hin und her bewegen könnten. Ohne den Schub können sich die Ionen nicht bewegen und beziehen ihre elektrische Energie über die Elektrolyte. Zuerst bewegen sich die Elektronen zur Kathode und werden negativ geladen, dann bewegen sie sich zur Anode und werden positiv geladen. Durch die Bewegung der Ionen wird eine Oxidations-Reduktions-Reaktion aktiviert.

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Die Bewegung der Ionen bleibt bestehen und Ihre Batterie wird auf diese Weise wieder aufgeladen. Elektrolyte haben also sicherlich eine große Bedeutung, wenn wir über die gesamte Ionenbewegung im Inneren der Batterie sprechen. Ohne die richtige Menge an elektrischer Energie können sich die Ionen nicht zwischen den Elektroden bewegen. Verschiedene Batterietypen haben unterschiedliche Elektrolyte, aber ohne den Elektrolyten ist es unmöglich, dass Ihre Batterie wieder aufgeladen wird.

Gemeinsame Elektrolyte

Nicht alle Batterietypen bestehen aus dem gleichen Elektrolyten. Ja, jeder Batterietyp hätte seinen richtigen Elektrolyttyp, der den Ionen dabei helfen würde, sich zwischen Anode und Kathode zu bewegen.

Bis jetzt haben Sie vielleicht verstanden, wie wichtig der richtige Elektrolyttyp für die Batterie ist und wie er Ihrer Batterie hilft, wieder aufgeladen zu werden. Hier sind einige gängige Arten von Elektrolyten, die hauptsächlich bei der Herstellung verschiedener Batterietypen verwendet werden:

1.Lithiumhexafluorphosphat

Lithium-Ionen-Batterien beherrschen im wahrsten Sinne des Wortes die Welt der Batterien und werden aus den richtigen Gründen immer beliebter. Nun, sie sind widerstandsfähiger; Sie erhalten mehr Auswahl an Lithium-Ionen-Batterien und können diejenige auswählen, die Ihren Anforderungen entspricht. Der am häufigsten für Lithium-Ionen-Batterien verwendete Elektrolyt ist eine Lösung aus Lithiumsalz, nämlich Lithiumhexafluorphosphat.

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2. Nichtwässrige Lösung

Es gibt kommerzielle Lithium-Ionen-Batterien, die perfekt für den kommerziellen Einsatz geeignet sind, und bei solchen Batterien wird die nichtwässrige Lösung als Elektrolyt verwendet. Eine Mischung aus Ethylencarbonat (EC) mit Dimethylcarbonat (DMC), Diethylcarbonat (DEC) und Propylencarbonat (PC) ist eine bekannte Elektrolytlösung für solche Batterien.

3. Kaliumhydroxid

Sie haben vielleicht schon von Alkalibatterien gehört. Nun, sie sind bekannt für die Anforderungen an Haushaltsbatterien. Die Alkalibatterien müssen aus einem Elektrolyten mit einem pH-Wert von über 7 bestehen. Nur dann können sich die Ionen zwischen den beiden Elektroden bewegen und die Batterie wird wieder aufgeladen. Daher wird bei Alkalibatterien Kaliumhydroxid als Elektrolyt verwendet.

4. Schwefelsäure (H2SO4) mit destilliertem Wasser

Blei-Säure-Batterien sind in der Batterieindustrie ziemlich alt und dennoch eine recht gute Option, wenn Sie in Ihrem Budget eine Batterie kaufen möchten. Schwefelsäure ist der Elektrolyt, der in Blei-Säure-Batterien verwendet wird. Grundsätzlich spielt es eine wichtige Rolle als Trennelement zwischen den beiden Elektroden, damit die Ladung zwischen ihnen nicht kollidiert und die Batterie beschädigt.

Organischer Elektrolyt und anorganischer Elektrolyt

Wie wir oben erwähnt haben, bestehen verschiedene Batterietypen aus unterschiedlichen Elektrolyttypen. Nun, die Elektrolyte werden auch in organische und anorganische Elektrolyte eingeteilt. Der Hauptunterschied zwischen organischen und anorganischen Elektrolyten besteht darin, dass der organische Elektrolyt aus einem Kohlenstoffatom besteht. Gleichzeitig enthält der anorganische Elektrolyt kein Kohlenstoffatom in seiner Struktur.

Lassen Sie uns die beiden Arten von Elektrolyten genauer aufschlüsseln, damit Sie sie besser verstehen können:

Organischer Elektrolyt

Organische Elektrolyte bestehen im Wesentlichen aus auf der Erde vorkommenden Molekülen und verfügen über elektrochemische Eigenschaften wie chemische Stabilität, mehr Potenzial und Wasserstabilität; Es besteht die Möglichkeit, dass sie mit Hilfe der funktionsorientierten Molekulartechnik besser abgestimmt werden können.

Vereinfacht ausgedrückt ist eine organische Elektrolytlösung eine Mischung aus ionischer Flüssigkeit und einem organischen, neutralen und polaren Co-Lösungsmittel. Die häufigsten Arten organischer Elektrolyte, die in Batterien verwendet werden, sind Propylencarbonat und Acetonitril. Organische Elektrolyte haben eine hohe Dielektrizitätskonstante, sind besser mit den beiden Elektroden der Batterie verträglich und weisen eine niedrige Viskosität auf.

Anorganischer Elektrolyt

Der anorganische Elektrolyt ist ein vollständig fester Elektrolyt, der aus einem anorganischen Material in glasartigem oder kristallinem Zustand besteht. Ein gängiges Beispiel für einen anorganischen Elektrolyten ist Lithiumaluminiumchlorid (LiAlCl4), gelöst in Thionylchlorid. Ein anorganischer Elektrolyt würde als positives Aktivmaterial in der Batterie dienen.

Wenn Sie anorganische Elektrolyte mit organischen Elektrolyten vergleichen, sind anorganische Elektrolyte sicherlich die bessere Option, weil sie eine sicherere Option sind. Es besteht keine Gefahr, dass die Elektrolytlösung ausläuft, und die Batterie fängt kein Feuer.

Letzte Worte

Elektrolyte sind ein wichtiger Bestandteil der Batterie, und ohne Elektrolyt wird Ihre Batterie nicht aufgeladen. Elektrolyte sind die Hauptkomponente, die den Ionen dabei hilft, sich zwischen den beiden Elektroden zu bewegen. Sie gleichen die Bewegung der Ionen zwischen den Elektrolyten aus, sodass der Strom weiterhin zwischen Anode und Kathode hin und her fließt. Dies ist der Mechanismus, durch den Ihr akku aufgeladen wird.