Что такое электролит?

Что такое электролит?

Электролиты — это жидкости, содержащие растворенные электролиты, которые позволяют электрическому току течь.

Электролиты растворяются в виде катионов и анионов, которые могут переносить электрические заряды, поэтому электролиты являются ионнопроводящими. Электролиты в основном используются в устройствах хранения, таких как батареи и при гальванопокрытии.

Кроме того, хотя протонные водные растворители часто используются в качестве электролитов, непротонные растворители обычно используются в электролитах для литий-ионных батарей.

Применение электролитов

Электролиты используются в широком спектре аккумуляторных батарей, как для первичных батарей, так и для вторичных батарей, которые можно заряжать и разряжать. В частности, электролиты используются в свинцово-кислотных батареях, щелочно-марганцевых батареях, никель-металл-гидридных батареях, никель-кадмиевых батареях, первичных литиевых батареях, вторичных литий-ионных батареях, алюминиевых электролитических конденсаторах, электрических двухслойных конденсаторах и литий-ионных конденсаторах.

Электролиты являются одним из материалов, из которых состоит аккумулятор, а аккумулятор может генерировать электродвижущую силу посредством химических реакций на своих электродах. Это также незаменимый материал для электролиза для генерации окислительно-восстановительных реакций на электродах. В гальванопокрытии это источник металла для гальванопокрытия.

Принцип электролитов

Рисунок 1. Принцип электролита

Электролиты — это растворы, содержащие растворенные электролиты, используемые в батареях и электролизе. Электролит ионизируется в катионы и анионы в растворе, и эти ионы действуют как носители заряда. Состав электролитов варьируется в зависимости от области применения, и постоянно ведется разработка электролитов с превосходными свойствами.

Вообще говоря, электролиты предназначены для батарей. Существует несколько типов электролитов для батарей, и их состав сильно различается в зависимости от типа батареи.

Типы электролитов

Электролиты — это важные материалы, которые отвечают за перенос электрического заряда между положительными и отрицательными электродами батареи, например. Ниже приведено описание электролитов для каждого применения.

1. Электролиты для свинцово-кислотных батарей

Свинцово-кислотные батареи используют 30~35% разбавленную серную кислоту в качестве электролита. Свинцово-кислотные батареи используют диоксид свинца в качестве положительного электрода и губчатый свинец в качестве отрицательного электрода. При зарядке свинец преобразуется в диоксид свинца путем пропускания тока через катод и преобразуется в свинец путем пропускания тока через анод.

Во время разряда диоксид свинца с положительного электрода и свинец с отрицательного электрода растворяются в разбавленной серной кислоте для получения электричества. Свинцово-кислотные батареи используются в автомобилях, ИБП (источниках бесперебойного питания) и т. д. и широко используются, поскольку они недороги и просты в производстве.

2. Электролиты для щелочных батарей

Электролиты щелочных батарей представляют собой сильнощелочные водные растворы, содержащие гидроксид калия в качестве основного компонента. Поскольку электролиты щелочных батарей представляют собой водные растворы, саморазряд происходит даже тогда, когда батареи не используются.

В случае утечки, контакта с кожей или попадания в глаза немедленно промойте большим количеством чистой воды и обратитесь за медицинской помощью. Щелочные батареи широко используются в качестве первичных батарей и подходят для длительного хранения.

3. Электролиты для никель-металл-гидридных аккумуляторов

Концентрированный раствор гидроксида калия используется в качестве электролита для никель-металл-гидридных аккумуляторов. Никель-металл-гидридные аккумуляторы используют соединение оксида никеля для анода и сплав для хранения водорода для катода. Никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют высокую производительность цикла заряда-разряда и используются в гибридных автомобилях и бытовой технике.

4. Электролиты для литий-ионных аккумуляторов

В литий-ионных аккумуляторах используются органические электролиты, содержащие растворенные соли лития, такие как LiBF4 (тетрафторборат лития), LiPF6 (гексафторфосфат лития) и LiFSI (бис-фторсульфонилимид лития). Электролиты для аккумуляторов не должны разлагаться во время зарядки и разрядки, не денатурировать при нагревании и не воспламеняться при нагревании.

Литий-ионные аккумуляторы легкие, мощные и долговечные, используются в смартфонах, электромобилях и бытовых аккумуляторах.

5. Электролиты для алюминиевых электролитических конденсаторов

Электролиты для алюминиевых электролитических конденсаторов изготавливаются путем растворения солей третичных аминов или амидинов с карбоновыми кислотами в растворителях, таких как лактон или гликоль. Алюминиевые электролитические конденсаторы используются в самых разных продуктах с электронными подложками в самых разных областях, включая автомобилестроение, бытовую технику и промышленное оборудование, из-за их низкой стоимости.

6. Электролиты для электрических двухслойных конденсаторов

Электролиты для электрических двухслойных конденсаторов изготавливаются путем растворения электролитов, таких как соли четвертичного аммония и соли имидазолия, в органических растворителях. Аккумуляторная батарея — это конденсатор, который использует активированный уголь в качестве активного материала для положительных и отрицательных электродов и подходит для применений, требующих большого количества энергии. Если требуется быстрая зарядка и разрядка, а также долговечность, то лучшим выбором станут электрические двухслойные конденсаторы.