Kun Róbert (szerk.)

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Fejezetek a villamosenergia-rendszerek, az elektrokémiai és további energiatárolási technológiák témaköréből


1.10.1. Az elektródreakció potenciálja (Er vagy εr )

Már volt szó róla, hogy az elektrokémiai cellát jellemző elektrokémiai mennyiségek közül vannak, amelyek nem mérhetők „közvetlenül”, azaz ún. „termodinamikai mennyiségek”. Ilyen például a cellareakció potenciálja, amelyet korábban az
 
(12)
 
egyenlettel definiáltunk, ahol ΔrG a cellareakció szabadentalpia-változása.
Az előző fejezetben bevezetett elektródpotenciál termodinamikai szempontból rosszul definiált mennyiség, mert nem kötöttük ki, hogy a vizsgált elektród egyensúlyban legyen. Az egyensúlyi potenciál, mivel az elektrokémiai cellában nem egyensúlyi diffúziós potenciál jön létre, termodinamikai szempontból szintén nem szabatosan definiált. További nehézséget jelent, hogy az elektródpotenciál és az egyensúlyi potenciál meghatározásakor tetszés szerinti összehasonlító elektródot használhatunk. Az említett problémák miatt vezették be az elektródreakció potenciáljának a fogalmát.
Adott elektródon lezajló elektródreakció potenciálja, εr, a definíció szerint egy olyan elektrokémiai cellában végbemenő cellareakció potenciálja, amelynek diagramjában a bal oldali elektród a standard hidrogénelektród, a jobb oldali pedig a vizsgált elektród. (A standard hidrogénelektródban végbemenő elektródreakció potenciálja definíciószerűen nulla.) A vizsgált elektródon lejátszódó elektródreakció általában a következőképpen írható:
A hidrogénelektród elektródreakciójának egyenlete:
Ezt gyakran az alábbi egyszerűsített formában írják fel:
Így a vizsgált elektródból és a hidrogénelektródból álló cella cellareakciójának egyenlete:
vagy
Az elektródreakció potenciálja termodinamikai szempontból már jól definiált mennyiség, pontos mérése azonban a diffúziós potenciál keletkezése miatt nehézségekbe ütközik.
A fentiek alapján az is nyilvánvaló, hogy a cellareakció potenciálja mindig megadható az alábbi egyenlet segítségével:
 
(13)
 

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2025

ISBN: 978 963 664 126 9

A kötet átfogó, horizontális tematikával vezeti be az olvasót az akkumulátor értéklánc teljes spektrumába: bemutatja a villamosenergia-piac működését, a telepített energiatárolási megoldásokat, az akkumulátorok járműipari alkalmazása terén az alternatív hajtásláncok felépítését és kulcskomponenseit, valamint részletesen tárgyalja a Li-ion akkumulátorok felépítését, működését, gyártástechnológiáját és a legfrissebb fejlesztési irányokat. Áttekintést nyújt továbbá az akkumulátorok biztonságtechnikájáról, diagnosztikai eljárásairól és az újrahasznosítás legfontosabb szempontjairól. Az olvasó átfogó képet kaphat az elektrokémiai energiatárolás technológiai hátteréről, a mobilitási és telepített tárolási megoldások térnyeréséről, az akkumulátoripar hazai és globális fejlődési irányairól, valamint az ezekhez kapcsolódó lehetőségekről, kihívásokról és szabályozási kérdésekről. A kötet az akkumulátorgyártás alaplépéseitől a jármű- és energiarendszer-integrációig, a töltőinfrastruktúrától a biztonságtechnikai, gazdasági és jogi aspektusokig számos kapcsolódó területet is tárgyal. Hasznos olvasmány lehet gépész-, villamos- és vegyipari mérnökök, mechatronikai és gazdasági szakemberek, autóipari és energiaipari szereplők, valamint a közszféra és az oktatás területén dolgozók számára – de mindazoknak is, akik naprakész, rendszerszintű tudást keresnek az energiatárolás és az elektromobilitás dinamikusan fejlődő világában. A kötet elkészítését a Magyar Akkumulátor Szövetség támogatta.

Hivatkozás: https://mersz.hu/kun-energiatarolasi-es-akkumulatoripari-alapismeretek//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave