Kun Róbert (szerk.)

Energiatárolási és akkumulátoripari alapismeretek

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


1.5.2. A cellareakció és a cellareakció konvencionális egyenlete

A galváncellában lejátszódó bruttó (eredő) kémiai reakciót hívjuk cellareakciónak. A cellareakciót – ha a reakcióban részt vevő anyagfajták több fázisban is előfordulnak – a alakú általános egyenlettel szokás felírni, amelyben Ai a reakcióban részt vevő i-dik anyagfajta jele (kémiai képlete), νi az adott anyagfajta sztöchiometriai száma (sztöchiometriai együtthatója), amely konvenció szerint kiindulási anyagok (reaktánsok) esetén negatív (fogyás), termékek esetén pedig pozitív (keletkezés). A cellareakció általános egyenletében a fázisok szerinti, pedig a reakcióban részt vevő kiindulási anyagok és termékek szerinti összegzést jelöli. Egyszerűbb esetekben, vagy ha a fázisok szerinti összegzést is beleértjük az anyagfajták szerinti összegzésbe, akkor a cellareakció egyenletét egyszerűen így is írhatjuk: .
Itt mindenképpen fontos megjegyezni, hogy az általános (és kétségkívül önkényesen felírt) egyenlettel megadott kémiai reakció az adott összetételi viszonyok mellett a valóságban melyik irányba is megy végbe, mert ez erősen függhet a körülményektől (pl. hőmérséklet, nyomás, a fázisok összetétele stb.).
Az általánosság megőrzése érdekében az elektrokémiai cella működésekor a cellában lejátszódó kémiai reakció (tehát a cellareakció) egyenletét a celladiagramnak megfelelően írjuk fel, mégpedig úgy, hogy az egyenletet balról jobbra olvasva azt a folyamatot írja le, amely a „pozitív elektromosság” balról jobbra haladásának felel meg a celladiagrammal reprezentált cellában (illetve, ami ezzel egyenértékű, az elektronok balról jobbra haladásának felel meg egy olyan elektronvezetőben, amivel a cella pólusait – esetleg csak gondolatban – összekötjük). Ez az eljárás lényegében azzal egyenértékű, hogy – mintegy „munkahipotézisként”, önkényesen – azt feltételezzük, hogy a celladiagram jobb oldalán feltüntetett elektródban redukció történik.
Az ilyen módon felírt egyenletet a cellareakció konvencionális („megállapodás szerinti”) egyenletének szokás nevezni.
Például a Daniell-féle cellában lejátszódó kémiai reakció (redoxireakció) egyenletét az 1.5.1. bekezdésben felírt celladiagramnak megfelelően a kémiában szokásos módon felírva:
Zn (s) + Cu2+ (aq) = Zn2+ (aq) + Cu (s)
(Az egyenlet az elektrokémiai termodinamikai konvenciónak megfelelő módon felírva a
0 = (–1)Zn (s) + (–1)Cu2+ (aq) + 1Zn2+ (aq) + 1 Cu (s)
alakot ölti.)
 

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