Внутреннее сопротивление элемента

Роль электролита играет тонкий слой иодистого лития, мгновенно образующийся при прямом контакте электродов. При работе элемента ионы лития диффундируют через слой иодистого лития, а вакансии движутся в обратном направлении. Толщина слоя постепенно увеличивается, причем распространяется он за счет катода, поскольку тяжелые атомы иода движутся очень медленно. Внутреннее сопротивление элемента растет вместе с толщиной слоя иодистого лития, однако гарантированный срок службы батарейки размером с игральную шашку, поддерживающей во внешней цепи ток небольшой силы, достигает 10 лет. Очень важная область применения этого элемента — медицина: ведь источники питания для искусственных внутренних органов должны надежно работать без замены многие годы и не утрачивать своей герметичности.

Еще одно перспективное направление в данной области — создание очень мощных аккумуляторных батарей. Такие батареи помогли бы решить острую проблему неравномерности потребления электроэнергии в разное время суток. В нескольких трехэтажных строениях можно разместить достаточно батарей, чтобы накапливать всю избыточную электроэнергию большого города, а потом отдавать ее в часы пиковых нагрузок. Емкость всей батареи составит около 100 тыс. киловатт-часов.

Для того чтобы элемент мог создавать мощные токи, необходимы электроды с большей площадью поверхности и хорошие проводники ионных токов. А для высокой плотности энергии требуется «атомное топливо» с возможно меньшим количеством нуклонов на единицу заряда нона. Самым легким атомом является, как известно, атом водорода, однако проблема его использования для создания источников энергии выходит за рамки предмета данной книги. Следующий элемент, дающий легкие ионы, — это литий, о котором мы уже говорили. Этот металл можно назвать главным героем книги: он уже используется или будет использоваться в ближайшем будущем почти в двух десятках различных элементов питания.

Другой перспективный металл — натрий. Он тяжелее лития, но зато дешевле. К сожалению, натрий бурно взаимодействует с любой органической жидкостью или водным раствором, поэтому для него трудно подобрать подходящий электролит. Возможно, для этого удастся использовать расплавленные соли. Однако наиболее многообещающий электролит для натриевых батарей — это твердое вещество натрий-бета-окись алюминия.

 

 

1 Comments

  1. Понятие применяется в теории цепей при замене реального источника идеальными элементами, то есть при переходе к эквивалентной схеме. Несмотря на одинаковое напряжение, эти источники зн ачительно отличаются при работе на одинаковую нагрузку.

Оставить коментарий