Komponenter i en torr cell:
* anod (negativ terminal): Vanligtvis gjord av zink fungerar det som källan till elektroner.
* katod (positiv terminal): Vanligtvis en kolstång omgiven av en blandning av mangandioxid och kolpulver, fungerar som elektronmottagaren.
* elektrolyt: En pasta av ammoniumklorid och zinkklorid som möjliggör rörelse av joner (laddade partiklar).
* separator: Ett poröst material som separerar anoden och katoden, förhindrar direktkontakt men tillåter jonflöde.
Den kemiska reaktionen:
1. zinkoxidation: Vid anoden förlorar zinkatomer elektroner (oxidation) och bildar zinkjoner (Zn²⁺). Dessa elektroner reser genom den yttre kretsen till katoden.
2. mangan dioxidreduktion: Vid katoden accepterar mangansdioxid (Mno₂) elektroner (reduktion) och reagerar med ammoniumjoner (NH₄⁺) från elektrolyten för att bilda manganoxid (Mn₂O₃) och vatten (H₂O).
3. jonrörelse: Elektrolyten tillåter ammoniumjoner (NH₄⁺) att röra sig från katoden mot anoden, slutföra kretsen och bibehålla elektrisk neutralitet.
Genererande el:
* Flödet av elektroner från anoden till katoden genom den yttre kretsen skapar en elektrisk ström.
* Skillnaden i elektrisk potential mellan anoden och katoden kallas spänningen, som driver strömmen.
* Denna process fortsätter så länge det finns tillräckligt med reaktanter (zink och mangansdioxid) tillgänglig och elektrolyten förblir ledande.
Begränsningar:
* Begränsad kapacitet: Torra celler har en begränsad mängd kemisk energi lagrad, så de slutar så småningom på kraft.
* spänningsfall: Spänningen för en torr cell minskar med tiden när kemikalierna konsumeras.
* hållbarhet: Torra celler har en begränsad hållbarhet, även när de är oanvända, på grund av gradvisa inre kemiska reaktioner.
Sammanfattningsvis:
Torra celler "genererar" inte "elektricitet på samma sätt som kraftverk, men de lagrar kemisk energi och omvandlar den till elektrisk energi genom en kemisk reaktion. Denna process involverar oxidation av zink vid anoden, reduktion av mangansdioxid vid katoden och rörelse av joner genom elektrolyten. Flödet av elektroner från anoden till katoden skapar en elektrisk ström.
