吃完蛋挞把壳丢进垃圾桶?
先等等——
它能让空气“变”成电力!
原理其实比你想的简单得多~
实验器材
蛋挞壳、活性炭、小苏打或纯碱溶液、万用表、导线若干、所标杯
实验步骤
第一步:
自行处理掉蛋挞,留下几个干净的蛋挞壳
第二步:
分别在每个蛋挞壳中加入适量活性碳
第三步:
继续在每个蛋挞壳中加入适量纯碱溶液(碳酸钠溶液,也可以试试小苏打溶液有什么区别)
第四步:
把蛋挞壳堆叠起来,注意不要让蛋挞壳之间互相接触,从而导致电池内部短路
第五步:
调节万用表至电压档,把万用表红色表笔插入最顶部蛋挞壳的活性炭中(注意不要插到底),把万用表黑色表笔(接地)与最下面蛋挞壳外部相连,可以看到有稳定的读数
第六步:
改用导线相连,把导线一端插入最顶部蛋挞壳的活性炭中(注意不要插到底),另一端与最下面蛋挞壳外部相连,可以看到整体测得电压比堆叠时大了好多
原理解说
这是一个铝–空气电池体系:空气电池的工作原理依旧基于氧气还原反应和铝的氧化反应,在碱性环境下,正极(也是阴极),活性炭吸附空气中的氧气,并通过碱性溶液中的水分子发生还原反应,将氧气还原成氢氧根离子(OH⁻)。这一反应式为:
3O₂ + 6H₂O + 12e⁻ 12OH⁻
在负极(也是阳极),铝(金属铝)则在碱性溶液中与氢氧根离子发生氧化反应,释放出电子并形成偏铝酸根离子。铝的氧化反应式为:
4Al + 4OH⁻ 4AlO₂⁻ + 2H₂O + 12e⁻
生成的电子通过外部电路流动,从而为电池提供电流。铝的氧化反应会产生溶于水的铝氢氧化物,这也助于维持电池的稳定性。
通过这些反应,空气电池能够将空气中的氧气和金属铝的化学能转化为电能。碳酸钠溶液作为碱性电解质,不仅有助于反应过程中的电荷传递,还能提供稳定的环境,确保电池高效工作。相比传统电池,这种设计更加环保、经济,且能充分利用空气中的氧气资源。
两种连接方式为什么会有不同的电压?欢迎在评论区分享你的思考!
编辑:二分 & Chocobo