Zinc–air battery (original) (raw)
Les piles zinc-air (non-rechargeables) et les piles à combustible zinc-air (rechargeables mécaniquement) sont des accumulateurs métal-air tirant leur énergie de l'oxydation du zinc avec l'oxygène de l'air ambiant. Ces piles possèdent de hautes densités énergétiques et sont peu chères. Leur format varie des piles boutons pour les audioprothèses à des formats intermédiaires, pouvant être utilisés dans des appareils tels les caméras, ainsi qu'en grands formats pouvant être utilisés dans les véhicules électriques.
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| dbo:abstract | Les bateries o piles de zinc–aire (no recarregables; IEC codis: A, P, i zinc–aire "fuel cells" (mecànicament recarregables) són bateries metall-aire que funcionen per oxidació del zinc amb l'oxigen de l'aire. Aquestes bateries tenen alta densitat d'energia i són relativament econòmiques de produir. La seva mida va des d'una petita pila de botó a grans bateries usades en càmeres fotogràfiques i les bateries d'automòbil elèctric. Durant la descàrrega, una massa de partícules de zinc forma un ànode porós, que està saturat amb un electròlit. L'oxigen de l'aire reacciona al càtode i forma els ions hidroxil que migren a la pasta de zinc i formen zincat (Zn(OH)2−4) , alliberant els electrons per viatjar al càtode. El zincat es descompon en òxid de zinc i l'aigua torna a l'electròlit. L'aigua i el hidroxil des de l'ànode són reciclats al càtode, de manera que l'aigua no es consumeix. Les reaccions produeixen un teòric de 1,65 volts, però això es redueix a 1,35-1,4 V en les cel·les disponibles. Les bateries de zinc-aire tenen algunes propietats de les piles de combustible, així com de les bateries: el zinc és el combustible, la velocitat de reacció es pot controlar variant el flux d'aire i la pasta oxidada de zinc/electròlit es pot reemplaçar amb pasta fresca. Les piles de zinc poden ser usades per reemplaçar les bateries de mercuri (1,3 V), encara que amb una vida operativa significativament més curta, que durant els anys 70 fins a 1980 es feien servir comunament en càmeres fotogràfiques. Les possibles aplicacions futures d'aquesta bateria inclouen el seu desplegament com a i com a sistema d'emmagatzematge d'energia a escala d'utilitat. (ca) Zinko-vzdušný článek je druh galvanického článku, který vyrábí elektrickou energii oxidací zinku pomocí vzdušného kyslíku. Při dané hmotnosti má v porovnání s jinými články hodně energie, což je dané zejména tím, že jedna ze složek reakce se bere z prostředí. Mezi jeho nevýhody patří to, že pro danou velikost článku je schopen dodávat jenom malý proud ve srovnání s ostatními běžnými druhy baterií. Zinko-vzdušné články jsou buď nedobíjecí jednorázové, nebo se jedná o mechanicky dobíjitelné palivové články. Dobíjitelný zinko-vzdušný akumulátor, který by komerčně uspěl v konkurenci jiných typů galvanických článků, se zatím nepodařilo vyrobit, přestože se o to dlouhodobě usiluje. (cs) Eine Zink-Luft-Batterie ist eine Primärzelle, d. h. elektrische Einweg-Zelle (umgangssprachlich meist einfach nur als „Batterie“ bezeichnet), deren Spannung von theoretisch maximal 1,60 V aufgrund einer Zink-Sauerstoff-Reaktion entsteht. Die praktisch erreichbare Ruhespannung liegt jedoch bei nur 1,35 bis 1,4 V, da die Sauerstoffreduktion an der Kathode stark gehemmt ist. Damit liegen Zink-Luft-Batterien im gleichen Spannungsbereich wie die nicht mehr hergestellten Quecksilberoxid-Zink-Batterien und haben diese bei der Anwendung in Hörgeräten (siehe auch Hörgerätebatterie) ersetzt. Die Zink-Luft-Batterie wurde vor allem aufgrund des Rohstoffmangels nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt. Heute bietet sie in der Bauform als Knopfzelle durch besonders hohe Energiedichte und eine annähernd waagerechte Entladungskurve die optimale Stromversorgung für analoge und digitale Hörgeräte. Auch wird sie in größerer Form für Elektrozaungeräte und als Laternenbatterie mit besonders hoher Kapazität hergestellt. Während des Zweiten Weltkriegs wurde sie als Flachbatterie gebaut. Nachdem im Zuge der Brennstoffzellenentwicklung hochbelastbare Gasdiffusionselektroden in Folienform entstanden sind, wurden auch Zink-Luft-Akkumulatoren möglich. (de) Les piles zinc-air (non-rechargeables) et les piles à combustible zinc-air (rechargeables mécaniquement) sont des accumulateurs métal-air tirant leur énergie de l'oxydation du zinc avec l'oxygène de l'air ambiant. Ces piles possèdent de hautes densités énergétiques et sont peu chères. Leur format varie des piles boutons pour les audioprothèses à des formats intermédiaires, pouvant être utilisés dans des appareils tels les caméras, ainsi qu'en grands formats pouvant être utilisés dans les véhicules électriques. (fr) La batería de zinc-aire (no recargables), y la pila de combustible de zinc-aire (mecánicamente recargables) son baterías de metal-aire potenciadas mediante la oxidación del zinc con el oxígeno del aire. Estas baterías tienen altas densidades de energía y son relativamente baratas de producir. Los tamaños varían desde las muy pequeñas pilas de botón de los audífonos, baterías más grandes utilizadas en videocámaras que utilizaban previamente , a baterías muy grandes usadas por los vehículos eléctricos. Durante la descarga, una masa de partículas de zinc forma un ánodo poroso, que está saturado con un electrolito. El oxígeno del aire reacciona en el cátodo y forma iones hidroxilo que migran a la pasta de zinc y forman (Zn(OH)2−4), liberando electrones para viajar al cátodo. El cincato se desintegra en óxido de cinc y el agua vuelve al electrolito. El agua y el hidroxilo del ánodo se reciclan en el cátodo, por lo que no se consume agua. Las reacciones producen unos teóricos 1,65 voltios, pero esto se reduce de 1,35 a 1,4 V en las células disponibles. Las baterías de cinc-aire tienen algunas propiedades de las células de combustible, así como de las baterías: el zinc es el combustible, la velocidad de reacción se puede controlar variando el flujo de aire, y la pasta cinc oxidado / electrolito se puede sustituir con pasta fresca. Las baterías de cinc-aire pueden ser utilizadas para reemplazar a las ahora discontinuadas baterías de mercurio de 1,35 V (aunque con una vida útil significativamente más corta), que en la década de 1970 hasta la década de 1980 fueron de uso común en las cámaras fotográficas. Las posibles aplicaciones futuras de esta batería incluyen su despliegue como batería del vehículo eléctrico y como sistema de almacenamiento de energía a nivel de red eléctrica. (es) La pila zinco-aria (o accumulatore zinco-aria) è una batteria ricaricabile che utilizza un catodo a ossigeno atmosferico (che riceve elettroni, riducendosi) e un anodo di zinco (che cede elettroni, ossidandosi); analogamente alle altre pile, il movimento di elettroni genera una differenza di potenziale e quindi una tensione elettrica che può servire per alimentare vari tipi di circuiti elettrici. (it) Zinc–air batteries (non-rechargeable), and zinc–air fuel cells (mechanically rechargeable) are metal–air batteries powered by oxidizing zinc with oxygen from the air. These batteries have high energy densities and are relatively inexpensive to produce. Sizes range from very small button cells for hearing aids, larger batteries used in film cameras that previously used mercury batteries, to very large batteries used for electric vehicle propulsion and grid-scale energy storage. During discharge, a mass of zinc particles forms a porous anode, which is saturated with an electrolyte. Oxygen from the air reacts at the cathode and forms hydroxyl ions which migrate into the zinc paste and form zincate (Zn(OH)2−4), releasing electrons to travel to the cathode. The zincate decays into zinc oxide and water returns to the electrolyte. The water and hydroxyl from the anode are recycled at the cathode, so the water is not consumed. The reactions produce a theoretical voltage of 1.65 Volts, but is reduced to 1.35–1.4 V in available cells. Zinc–air batteries have some properties of fuel cells as well as batteries: the zinc is the fuel, the reaction rate can be controlled by varying the air flow, and oxidized zinc/electrolyte paste can be replaced with fresh paste. Zinc–air batteries can be used to replace now discontinued 1.35 V mercury batteries (although with a significantly shorter operating life), which in the 1970s through 1980s were commonly used in photo cameras and hearing aids. Possible future applications of this battery include its deployment as an electric vehicle battery and as a utility-scale energy storage system. (en) 아연공기전지(Zinc–air battery)는 리튬이온전지를 대체할 것으로 주목받는 차세대 2차전지 중 하나로, 20여년 전부터 연구되어 왔으며, 미군의 군용 배터리로 사용되고 있다. 아연공기전지는 리튬이온전지보다 폭발 위험이 적기 때문에 미국, 이스라엘 등에서 군사용으로 사용되는 제품으로서, 그동안 미국 사가 독점생산해 왔다. 아연공기전지는 전극물질인 아연 금속이 방전됨에 따라 표면부터 생성되는 수산화아연이 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해해 전지의 성능이 떨어지는 단점이 있다. (ko) 空気亜鉛電池（くうきあえんでんち、英語：zinc–air battery）は、燃料電池の一種で単に空気電池とも呼ばれる。現在では主にボタン型電池として利用され、使用時には電極に張られているシールを剥がして用いる。一度剥がしたシールを貼り直して保存することはできない。正極に空気中の酸素、負極に亜鉛を使用するものを言う。電解液にはアルカリ金属水酸化物が使われるが、現在では水酸化カリウムを用いるものが主流。現在はドライタイプがあり、過去にはウェットタイプがあった。 化学反応としては、 * 正極: * 負極: という反応である。電圧は1.35 - 1.4V。 (ja) Akumulator cynkowo-powietrzny – rodzaj akumulatora elektrycznego, opartego na ogniwach galwanicznych zbudowanych z elektrody cynkowej, porowatej membrany z węgla aktywnego oraz stężonego roztworu wodnego wodorotlenku potasu, spełniającego rolę elektrolitu. Akumulator cynkowo-powietrzny jest stosunkowo nowym typem akumulatora, będącym wciąż w fazie badań. Budowa jest zbliżona do jednorazowych ogniw cynkowo-powietrznych, stosowanych masowo jako źródło prądu w aparatach słuchowych i urządzeniach przywoławczych. (pl) Воздушно-цинковый элемент — гальванический элемент, в котором в качестве анода используется — газовый (воздушный электрод), электролит — водный раствор гидроксида калия (либо растворы хлорида цинка), катод — цинк. Отличается весьма высокой удельной энергоёмкостью (выше чем у литий-ионных аккумуляторов). Широкому распространению препятствует короткий срок эксплуатации, связанный с высыханием электролита, однако ведутся работы по устранению этого недостатка. (ru) Повітряно-цинковий елемент — гальванічний елемент, в якому як анод використовується цинк, електроліт — водний розчин гідроксида калію (або розчини хлориду цинка), катод — газовий (повітряний електрод). Елемент відрізняється досить високою питомою енергоємністю (вище ніж у літій-іонних акумуляторів). Широкому поширенню перешкоджає короткий термін експлуатації, пов'язаний з висиханням електроліту, однак ведуться розробки щодо усунення цього недоліку. (uk) 锌空气电池（英語：Zinc-Air Fuel Cell）（不可充电的）和锌空气燃料电池（可再充电的）是一类结构特殊的品种。阳极（负极）采用了锌合金。而阴极（正极）材料，则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电，但一旦使用就會持續釋放。又稱鋅氧電池，有時也被稱為鋅空電池。因為正極（陰極）是直接利用空氣，相對來看能量密度算是高的，其大小尺寸从助听器里面的纽扣电池，到从前使用水銀電池的电影摄像机里面的大型电池，到电动汽车的很大型的电池提供动力。 (zh) |
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(it) 아연공기전지(Zinc–air battery)는 리튬이온전지를 대체할 것으로 주목받는 차세대 2차전지 중 하나로, 20여년 전부터 연구되어 왔으며, 미군의 군용 배터리로 사용되고 있다. 아연공기전지는 리튬이온전지보다 폭발 위험이 적기 때문에 미국, 이스라엘 등에서 군사용으로 사용되는 제품으로서, 그동안 미국 사가 독점생산해 왔다. 아연공기전지는 전극물질인 아연 금속이 방전됨에 따라 표면부터 생성되는 수산화아연이 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해해 전지의 성능이 떨어지는 단점이 있다. (ko) 空気亜鉛電池（くうきあえんでんち、英語：zinc–air battery）は、燃料電池の一種で単に空気電池とも呼ばれる。現在では主にボタン型電池として利用され、使用時には電極に張られているシールを剥がして用いる。一度剥がしたシールを貼り直して保存することはできない。正極に空気中の酸素、負極に亜鉛を使用するものを言う。電解液にはアルカリ金属水酸化物が使われるが、現在では水酸化カリウムを用いるものが主流。現在はドライタイプがあり、過去にはウェットタイプがあった。 化学反応としては、 * 正極: * 負極: という反応である。電圧は1.35 - 1.4V。 (ja) Akumulator cynkowo-powietrzny – rodzaj akumulatora elektrycznego, opartego na ogniwach galwanicznych zbudowanych z elektrody cynkowej, porowatej membrany z węgla aktywnego oraz stężonego roztworu wodnego wodorotlenku potasu, spełniającego rolę elektrolitu. Akumulator cynkowo-powietrzny jest stosunkowo nowym typem akumulatora, będącym wciąż w fazie badań. Budowa jest zbliżona do jednorazowych ogniw cynkowo-powietrznych, stosowanych masowo jako źródło prądu w aparatach słuchowych i urządzeniach przywoławczych. (pl) Воздушно-цинковый элемент — гальванический элемент, в котором в качестве анода используется — газовый (воздушный электрод), электролит — водный раствор гидроксида калия (либо растворы хлорида цинка), катод — цинк. Отличается весьма высокой удельной энергоёмкостью (выше чем у литий-ионных аккумуляторов). Широкому распространению препятствует короткий срок эксплуатации, связанный с высыханием электролита, однако ведутся работы по устранению этого недостатка. (ru) Повітряно-цинковий елемент — гальванічний елемент, в якому як анод використовується цинк, електроліт — водний розчин гідроксида калію (або розчини хлориду цинка), катод — газовий (повітряний електрод). Елемент відрізняється досить високою питомою енергоємністю (вище ніж у літій-іонних акумуляторів). Широкому поширенню перешкоджає короткий термін експлуатації, пов'язаний з висиханням електроліту, однак ведуться розробки щодо усунення цього недоліку. (uk) 锌空气电池（英語：Zinc-Air Fuel Cell）（不可充电的）和锌空气燃料电池（可再充电的）是一类结构特殊的品种。阳极（负极）采用了锌合金。而阴极（正极）材料，则是空气中的氧。在储存时一般保持密封，所以基本上没有自放电，但一旦使用就會持續釋放。又稱鋅氧電池，有時也被稱為鋅空電池。因為正極（陰極）是直接利用空氣，相對來看能量密度算是高的，其大小尺寸从助听器里面的纽扣电池，到从前使用水銀電池的电影摄像机里面的大型电池，到电动汽车的很大型的电池提供动力。 (zh) Les bateries o piles de zinc–aire (no recarregables; IEC codis: A, P, i zinc–aire "fuel cells" (mecànicament recarregables) són bateries metall-aire que funcionen per oxidació del zinc amb l'oxigen de l'aire. Aquestes bateries tenen alta densitat d'energia i són relativament econòmiques de produir. La seva mida va des d'una petita pila de botó a grans bateries usades en càmeres fotogràfiques i les bateries d'automòbil elèctric. Les possibles aplicacions futures d'aquesta bateria inclouen el seu desplegament com a i com a sistema d'emmagatzematge d'energia a escala d'utilitat. (ca) Zinko-vzdušný článek je druh galvanického článku, který vyrábí elektrickou energii oxidací zinku pomocí vzdušného kyslíku. Při dané hmotnosti má v porovnání s jinými články hodně energie, což je dané zejména tím, že jedna ze složek reakce se bere z prostředí. Mezi jeho nevýhody patří to, že pro danou velikost článku je schopen dodávat jenom malý proud ve srovnání s ostatními běžnými druhy baterií. (cs) Eine Zink-Luft-Batterie ist eine Primärzelle, d. h. elektrische Einweg-Zelle (umgangssprachlich meist einfach nur als „Batterie“ bezeichnet), deren Spannung von theoretisch maximal 1,60 V aufgrund einer Zink-Sauerstoff-Reaktion entsteht. Die praktisch erreichbare Ruhespannung liegt jedoch bei nur 1,35 bis 1,4 V, da die Sauerstoffreduktion an der Kathode stark gehemmt ist. Damit liegen Zink-Luft-Batterien im gleichen Spannungsbereich wie die nicht mehr hergestellten Quecksilberoxid-Zink-Batterien und haben diese bei der Anwendung in Hörgeräten (siehe auch Hörgerätebatterie) ersetzt. Die Zink-Luft-Batterie wurde vor allem aufgrund des Rohstoffmangels nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt. Heute bietet sie in der Bauform als Knopfzelle durch besonders hohe Energiedichte und eine annähernd waa (de) La batería de zinc-aire (no recargables), y la pila de combustible de zinc-aire (mecánicamente recargables) son baterías de metal-aire potenciadas mediante la oxidación del zinc con el oxígeno del aire. Estas baterías tienen altas densidades de energía y son relativamente baratas de producir. Los tamaños varían desde las muy pequeñas pilas de botón de los audífonos, baterías más grandes utilizadas en videocámaras que utilizaban previamente , a baterías muy grandes usadas por los vehículos eléctricos. (es) Zinc–air batteries (non-rechargeable), and zinc–air fuel cells (mechanically rechargeable) are metal–air batteries powered by oxidizing zinc with oxygen from the air. These batteries have high energy densities and are relatively inexpensive to produce. 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