Как устроен сухой гальванический элемент?

Сухой гальванический элемент, или сухая батарея, является типом одноразового химического источника энергии. Он имеет простую конструкцию и не требует добавления жидкого электролита. Вот основные компоненты и принцип работы сухого гальванического элемента:

1. Анод: Анод обычно изготовлен из цинка. Он служит в качестве отрицательного электрода и является местом окисления химической реакции. Во время работы сухого элемента цинк постепенно окисляется, освобождая электроны и ионы цинка.
2. Катод: Катод обычно состоит из графита, покрытого смесью марганцевого диоксида и углерода. Катод служит в качестве положительного электрода и является местом восстановления химической реакции. Он принимает электроны и ионы гидроксида, которые поступают из электролита.
3. Электролит: В сухих гальванических элементах в качестве электролита используется гелиевая или пастообразная смесь, содержащая щелочные гидроксиды (например, гидроксид калия или гидроксид натрия). Электролит служит для проведения ионов между анодом и катодом и обеспечивает электрохимическую реакцию.
4. Оболочка: Оболочка сухого гальванического элемента обычно выполнена из металла или пластика и служит для защиты внутренних компонентов и предотвращения утечки электролита.

Принцип работы сухого гальванического элемента основан на электрохимической реакции между анодом и катодом через электролит. При разрядке элемента цинк на аноде окисляется, выделяя электроны и ионы цинка (Zn²⁺). Ионы цинка перемещаются через электролит к катоду, где происходит восстановление с помощью ионов гидроксида (OH⁻), образуя воду (H₂O) и окисленные ионы марганца (MnO₂). В результате электроны, перепрыгивая через внешнюю цепь, создают электрический ток, который можно использовать для питания устройств.

Сухие гальванические элементы являются одноразовыми и не могут быть перезаряжены. Когда химические реакции в элементе полностью завершаются, его работоспособность истощается и требуется замена.