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===== Alkali-Mangan-Batterie ===== | |||
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie. | |||
'''Anodenreaktion''': | |||
1. Zn<sub>(s)</sub> + 2OH<sup>-</sup><sub>(aq)</sub> → Zn(OH)<sub>2(s)</sub> + 2e<sup>-</sup> | |||
2. Zn(OH)<sub>(s)</sub> + 2OH<sup>-</sup><sub>(aq)</sub> → Zn[(OH)<sub>4</sub>]<sup>2-</sup><sub>(aq)</sub> | |||
'''Kathodenreaktion''': | |||
1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert: | |||
MnO2<sub>(s)</sub> + H2O<sub>(l)</sub> + e<sup>-</sup> → MnO(OH)<sub>(s)</sub> + OH<sup>-</sup><sub>(aq)</sub> | |||
2. Mangan(III)hydroxid wird durch ein weiteres Elektron zu Mangan(II)hydroxid reduziert: | |||
MnO2(OH)<sub>(s)</sub> + H2O<sub>(l)</sub> + e<sup>-</sup> → MnO(OH)<sub>2(s)</sub> + OH<sup>-</sup><sub>(aq)</sub> | |||
Version vom 15. März 2019, 08:19 Uhr
Schüler am Gymnasium Trittau, Schleswig-Holstein
Projekt: Abiturwissen Chemie Oberstufe
Benutzer:GTQ2c1909/Primärelemente
Primärelemente
Lithium-Batterie (LiMnO2)
Aufbau:
Die Kathode der Lithium-Mangandioxid-Batterie besteht aus wärmebehandeltem Mangandioxid (MnO2) und die Anode aus mettalischem Lithium.
Anodenreaktion: Li → Li+ + e−
Kathodenreaktion: MnO2 + Li+ + e− → LiMnO2
Gesamtreaktion: Li + MnO2 → LiMnO2
| Vorteile | Nachteile |
|---|---|
| - niedrigstes Elektrodenpotenzial | - starke Reaktion mit Wasser,
darf nicht damit in Berührung kommen |
| - kleinste Dichte | - aufwendige Herstellung/hohe Herstellungskosten |
| - hohe Spannung (2,8-3,6V) | - Alterserscheinungen: altert auch ohne Benutzung |
| - Leichtmetall | - Sicherheit: Probleme mit Überhitzung, vor allem durch
Kontakt zweier Akkus (Transport) verursacht Brände |
| - geringe Selbstentladung lange Lagerfähigkeit |
Alkali-Mangan-Batterie
Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine eine Fortentwicklung der Zink-Kohle-Batterie (Leclanché-Element). Der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden Batterien ist, dass sich das Zink nicht in einem Zinkbecher außerhalb der Batterie befindet, sondern in einer Zinkpaste innerhalb der Batterie.
Anodenreaktion:
1. Zn(s) + 2OH-(aq) → Zn(OH)2(s) + 2e-
2. Zn(OH)(s) + 2OH-(aq) → Zn[(OH)4]2-(aq)
Kathodenreaktion:
1. Mangan(IV)oxid wird zu Mangan(III)hydroxid reduziert:
MnO2(s) + H2O(l) + e- → MnO(OH)(s) + OH-(aq)
2. Mangan(III)hydroxid wird durch ein weiteres Elektron zu Mangan(II)hydroxid reduziert:
MnO2(OH)(s) + H2O(l) + e- → MnO(OH)2(s) + OH-(aq)
