Аккумуляторы

Свинцовый кислотный аккумулятор имеет КПД = 80 %, U = 2,0–1,8 В, но высокий саморазряд, срок службы 2–5 лет. Используют для запуска двигателя в автомобилях. Катод – Pb, анод – PbO₂, электролит – 32–39 % Н₂SO₄.

Работа аккумулятора:

Pb⁰ + ${\text{SO}}_4^{2-}$ – 2$\stackrel{-}{\mathrm{е}}$ → PbSO₄ (на аноде),

PbO₂ + 4H⁺+ ${\text{SO}}_4^{2-}$ + 2$\stackrel{-}{\mathrm{е}}$ → PbSO₄ + 2H₂O (на катоде).

Суммарное уравнение токообразующей реакции:

Pb⁰ + PbO₂ + 2H₂SO₄ = 2PbSO₄ + 2H₂O

Зарядка аккумулятора:

PbSO₄ + 2$\stackrel{-}{\mathrm{е}}$ → Pb⁰ + ${\text{SO}}_4^{2-}$ (на катоде),

PbSO₄ + 2H₂O – 2$\stackrel{-}{\mathrm{е}}$ → PbO₂ + 4H⁺ (на аноде).

Щелочные аккумуляторы – никель-кадмиевые, никель-железные – имеют большой срок службы, высокую прочность, КПД до 65 %, U = 1,24–1,2 В. Применяются для питания электрокар, погрузчиков, рудничных электровозов. Анод – Ni(OH)₂, катод – Cd(OH)₂ или Fe(OH)₂, электролит – 20–23 % KOH. 

Процесс работы и зарядки аккумулятора:

2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂ ↔ 2Ni(OH)₃ + Cd