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Visualizza la versione completa : Prova di assemblaggio pila Zinco-Aria alcalina



Mr.Hyde
31-07-2013, 14:34
la pila da me sperimentata è questa:

32098

il voltaggio misurato risulta essere

32099

amperaggio

32100

pila:

3210132102

experimentator
31-07-2013, 14:50
Ciao. Complimenti.
Dove hai trovato le lastre di zinco ?
il problema di questo tipo di pile è che non possono essere ricaricate, almeno non in maniera semplice ed in fase solida.
Devi provare a mettere più pile in serie almeno dieci ed ottenere una batt. da 12 V , per poter accendere delle lampadine e poi misurare la carica totale ottenibile .

Saluti.

Mr.Hyde
31-07-2013, 15:23
ciao Zag , speravo in un tuo intervento :D , bisognerebbe trovare dei catalizzatori per aumentare la velocita' della reazione di riduzione che avviene al catodo , in quanto se metto in corto la pila per qualche secondo, e misuro il voltaggio, scende fino a 0,9 volt, e ci vuole qualche minuto prima che recuperi il voltaggio originale. a mio avviso questo comportamento puo' essere dato dalla lentezza della reazione che avviene al catodo: <tt style="font-family: monospace, Courier; color: rgb(0, 0, 0); line-height: 19.1875px;">O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– :preoccupato: ,per la ricarica cosa consigli? lo zinco ce l'avevo in lab, anche la polvere di zinco. ok provero' a fare una pila da 10 elementi in serie :) grazie
Francy

test con 2 batterie in serie ,accensione lampadina a filamento tungsteno da 2,2 volt, e 0,25 A.

http://www.youtube.com/watch?v=rOHsc1qaD7k&feature=youtu.be</tt>

experimentator
01-08-2013, 01:33
IL problema in fase solida è che bisogna forzare la circolazione dell'aria, per farla reagire con Zn.
Potresti migliorare mescolando il carb. con lo Zn in prop. 1:1.
Cose potrebbero migliorare in fase liquida , ma bisognerebbe utilizzare dei catalizzatori al platino platinato o spugnosi, che per una piccola pila sarebbero accessibili , ma per una grossa pila i costi sarebbero proibitivi e l'uso sarebbe relegato ad applicazioni spaziali.
L'unica come ti ho detto è provare la pila Daniel Zu- Cu, in fase liquida.
In quel modo, in fase solida la pila diventa non ricaricabile ma in fase liquida si potrebbe ricaricare, ma con cicli di ricarica limitati (?).
Lo Zn in polvere lo avevi in laboratorio , ma mi sai dire se vendono lastre di Zn ?
Gli elettrodi di grafite li hai trovati ?
Saluti.

Mr.Hyde
01-08-2013, 11:58
ok provero' la pila Daniel :) gelificata? o liquida?.....
per lo zinco lastre ,io lo trovavo in negozi di rivendita tele, vernici, pennelli etc per pittori. in internet Lastre di zinco per incisione (http://www.calcografia.it/negozio/it/magazzino/cat043.htm)
gli elettrodi di grafite li ho trovati, ce li avevo sotto gli occhi tutti i giorni in lab :) , eccoli:

32144
32143

grazie per le info :)

experimentator
01-08-2013, 15:33
Salve Franc.
Penso che già avrai letto come è fatta la pila Daniel, quindi sorpasso alcune cosa ovvie. La fase deve essere l'liquida, la soluzione iniziale proverei ad utilizzare il classico solfato di rame per l'elttrodo di rame e solfato di sodio per l'elettrodo di Zn.
Ti dovrai procurare delle vaschette di plastica trasparente o semitrasparente di 10x10x5 cm (alt.xlungxlarg) , con coperchio, dieci vachette.
Prima prova con una sola vaschetta per fare un solo elemento di pila.
Dovrai mettere un setto poroso di porcellana a centro della vaschetta incollando ai bordi con silicone , in modo che sia a tenuta stagna, per evitare che le due soluzioni si mescolino .
Dovrai provare a vedere qual'è la solubilità massima del CuSO4 che riesci ad ottenere .
Ti allego uno schema riassuntivo della pila . In questa fase iniziale gli elettrodi dovrai lasciarli con Zn e CU , in una seconda fase dovrai fare gli elettrodi di grafite ed avvolgere l'elettrodo con Zn e Cu. Vorrei vedere se ci sono differenze di tensione od altro.
Gli eletrodi di grafite esposti sono troppo grossi , li dovrai taglliare a metà.
P.S. Accertati che le lastre di Zn siano pure, in quanto queste lastre per incisione vengono fatte in lega Mg e Al e trattate superficialmente..

32172

Mr.Hyde
02-08-2013, 17:17
Ciao caro,si la pila Daniel, tutti i chimici la conoscono,...mmmmm... mi potresti spiegare cosa serve la grafite? ..pensi che agisca da catalizzatore, aumentando la superficie di "adsorbimento" ioni?

per le lastre di zinco, accerto personalmente l'analisi quali e quantitativa del prodotto.

experimentator
02-08-2013, 22:48
Si per ora la grafite non serve a niente , non è un catalizzatore , lasciala stare.
Potrà servire in un secondo momento che poi ti spiegherò, in quanto l'elettrodo di zinco si consuma passando in soluzione ed alla fine l'elettrodo si corrode ed al polo neg . non resta niente . Invece avendo la grafite che fa da supporto , durante la ricarica lo Zn si deposita sopra la grafite .La grafite aumenta inoltre la superficie di contatto con la soluzione se si fa assumere una forma particolare.
Chiaro?
Comunque ti ho detto che se tu sei propenso a fare questi esperimenti OK, dipende dalla tua scelta personale, altrimenti lascia perdere.
Non è un obbligo . OK?
La pila che ti propongo io di costruire , non è una pila semplice è molto complicata, ancora siamo agli inizi.
Ancora i problemi sono minimi. Poi fai tu come credi meglio di fare.
Inoltre la sezione dedicata a questo argomento dovrebbe essere la sezione dedicata alla pila chimica aricarica liquida iniziata dal sottoscritto .
Saluiti.

tecnonick
05-09-2013, 19:20
*** Citazione integrale rimossa. Violazione art.3 del regolamento del forum. nll ***
Colgo l'occasione di rispondere a questo messaggio dicendo che invece sono ricaricabili, in California(se non ricordo male) hanno realizzato una cella fatta in questo modo: un elettrodo centrale di zinco, due laterali in carbone attivo, uno drogato con ossido di cobalto, l'altro con CuO e non ricordo cosa, quello al cobalto lo usano per scaricare, quello al CuO per ricaricare, in fase di carica lo zinco si deposita e l'elettrodo al CuO produce ossigeno in gas. Resta di fatto che per via delle notevoli difficoltà costruttive queste batterie sono una sorta di nicchia, per scopi militari e giusto in quale autobus americano, e altri piccoli settori, ma per il resto non credo che le vedremo in circolazione per uso pratico, c'è giusto qualche pila a bottone... Tra l'altro sono state realizzate anche con alluminio, e offrono ben 12kW/ora, l'alluminio in KoH si scioglie, ma introducendo in soluzione ossido di zinco, ossido di indio, un tensioattivo, un gelificante, l'usura viene quasi arrestata, l'alluminio si passiva di zinco e quindi cessa l'azione del KoH(anche se il KoH corrode leggermente lo zinco, probabilmente c'è qualche altro additivo che blocca anche questa reazione), questi ingredienti sono solo un esempio di come evitare l'usura dell'alluminio, se cercate in rete ci sono una marea di brevetti con altri additivi, sia in elettrolita sia nell'elettrodo di alluminio. Comunque sono una tragedia da costruire, a partire dall'elettrodo in carbone attivo, che senza essere in possesso di forni, presse, leganti particolari, diciamo che è impossibile farne uno decente.

experimentator
11-09-2013, 20:23
bisognerebbe trovare dei catalizzatori per aumentare la velocita' della reazione di riduzione che avviene al catodo , in quanto se metto in corto la pila per qualche secondo, e misuro il voltaggio, scende fino a 0,9 volt,

Per Hyde , come è finita con la pila zinco aria hai sospeso gli esperimenti ?
Ciao.

Mr.Hyde
11-09-2013, 21:56
ciao caro , ho preso troppi impegni e tra il lavoro e la mia passione mi ritrovo con un casino di test, analisi e prove da effettuare :( ... , per domani dovrei consegnare una analisi di una lega e per ora sono solo all'analisi qualitativa :cry:.

certo che mi piacerebbe riprendere le sperimentazioni nel piu' breve tempo possibile , ma sta cavolo di rotazione terrestre in torno al proprio asse dura troppo poco ...grrr . Si dice che stia rallentando, ma io mica me ne sono accorto ...hahaha :)

experimentator
12-09-2013, 03:23
Salve Francy , vedo che anche tu sei molto impegnato , purtroppo anche io lo sono e prima di tutto viene il lavoro e poi gli hobby.

Ma vorrei completare alcuni test prima della fine dell'anno.
Allora non ti offenderai se ci sono altri appassionati che mi hanno scritto e che vorrebbero provare a costruire una della mia batterie a ricarica liquida .

Saluti.
Zag.

Mr.Hyde
13-09-2013, 20:45
perche' dovrei offendermi , anzi sono contento che ci siano altri appassionati ... in real non ci sono molte persone con cui condividere passioni del genere , quindi i discorsi in molti casi sono limitati alle solite cavolate ....della serie , bel tempo oggi...è si bella giornata ... tutto bene ' ...si sopravvive ....etc ... frasi senza capo ne coda che si dicono giusto per non fare scena muta , con l'ovvieta' che a nessuno dei due interlocutori interessa cio' che dice o pensa l'altro... sia chiaro , questo non in tutti i casi , ma nella maggioranza dei casi a pochi interessano discorsi seri o impegnativi , si tira la giornata senza passioni alcune .... cosa importantissima secondo me, che da' input di vita e non rende noioso quel che è lo scandire dei tic tac dell'orologio :)

experimentator
13-09-2013, 22:41
Non ho capito questo tuo discorso. I miei discorsi sono stati sempre impegnativi e con un obbiettivo scientifico. Controlla l'orologio forse è ora di andare a nanna.

Comunque ti saluto ciao .


con alluminio, e offrono ben 12kW/ora, l'alluminio in KoH si scioglie, ma introducendo in soluzione ossido di zinco, ossido di indio, un tensioattivo, un gelificante, l'usura viene quasi arrestata, l'alluminio si passiva di zinco e quindi cessa l'azione del KoH(anche se il KoH corrode leggermente lo zinco,

Ciao Tecno , interessanti queste tue osservazioni,che corrispondono ad alcune mie idee in proposito .
Mi piacerebbe saperne di di più sull'argomento. Dove hai trovato queste informazioni?


Saluti.
Zag.

tecnonick
14-09-2013, 05:06
cia zag, cerca su Google "zinc corrosion inhibition+alkaline", e "al-air battery", informati anche su "graphite oxide", con l'ossido di grafite è possibile tirare 465mW grammo, ci sto lavorando ma non è cosa semplice in quanto l'OG passa da non conduttore a semiconduttore a conduttore in base al livello di ossidazione, per ora sono a 70w/kg in un ibrida sucpercap/batteria Zn-OG. Per fare l'OG metti un pezzo di grafite in una miscela nitrante (70% solforico e 30% nitrico, diluisci al 70% di acqua) e dai 10mA/cm usandolo come anodo, per almeno 12 ore, la grafite deve diventare nera e aumentare il suo volume di almeno 10 volte, a questo punto lava il tutto, comprimi per bene e metti in forno a 120° per un ora (non oltre i 120 se no esplode), catodo base per sperimentazione pronto.

Qualche precisazione sull'OG in quanto ero di fretta: quando lo crei mediante nitrazione, la grafite subisce un esfoliazione enorme, ed ecco che il suo volume a occhio può anche andare oltre le 20 volte, chiaramente appare come una spugna, e alcune parti si sfaldano per formare dei fiocchetti dispersi in elettrolita, il tutto in ogni caso deve essere nero, come il carbone, a questo punto una volta lavato per bene (va rimosso l'acido e serve un buon lavaggio) lo devi pressare e dar forma all'elettrodo, dopodiché va infornato, infornato perchè altrimenti la resistenza iniziale può anche essere di 1Mohm/cm e te ne fai ben poco, mentre già dopo un ora di forno scende intorno ai 50-100ohm, in base alla temperatura e al tempo di permanenza perde ossigeno, e quindi passa da non conduttore a conduttore, fino a ritrasformarsi in grafite lucente, ma con la differenza che la sua struttura diventa molto porosa e con una grande superficie, infatti quando torna grafite funziona come fosse carbone attivo. E' molto interessante questo elemento, in quanto come già detto offre rese anche di oltre i 465mW/cm (testati come catodo su batterie al litio), però la dispersione di ossigeno no è uniforme, ci sono zone più ossigenate e altre meno, non è facile controllare l'ossidazione, credo ci saranno molti studi in merito e sicuramente qualcosa di molto buono è alle porte.

Mr.Hyde
14-09-2013, 13:29
ma zagami cosa hai capito ?:cry: ... io intendo dire che nella quotidianita' ,incontrando diverse persone ,al bar , in discoteca o nei locali ,o anche con amici , è difficile trovare persone che mi danno la possibilita' di parlare di chimica e fisica , insomma della mia passione.invece con voi posso parlarne tranquillamente !! tu in primis . :) voleva essere un complimento

mentre "lo scandire dei tic tac dell'orologio" voleva significare che senza una passione , la vita è noiosa ,in quanto quello che si sentirebbe sarebbe solo tic e tac ... e si aspetterebbe il tramonto della propria esistenza avendo ascoltato solo due suoni TIC e TAC..... una passione invece ti fa sentire intere sinfonie :D (senso metaforico)

ciao Tecno , il solforico ed il nitrico a che concentrazioni dovrebbero essere?

tecnonick
14-09-2013, 17:10
Dimenticavo, presumo che già sappiate la temperatura di decomposizione dell'acido nitrico e solforico, anche se si fa un buon lavaggio ne rimane ancora nella grafite, ovviamente mettendo in forno l'elettrodo gli acidi andranno in decomposizione e si creeranno fumi tossici, quindi attenzione per chi non lo sapesse, luogo areato o sotto cappa aspirante.

Mr.Hyde
14-09-2013, 18:30
cjao tecno , ripeto la domanda ,probabilmente non hai letto la fine del mex precedente :) ... che concentrazioni dovrebbero avere HNO3 ed H2SO4 per fare la miscela solfonitrica? ..

si il gas prodottosi in forno sarebbe una miscela di anidride solforica(SO3) , biossido di azoto(NO2..ipoazotide) rosso e vapori dello stesso acido nitrico ed acido solforico... una strage insomma ...hahaha :)

tecnonick
14-09-2013, 18:40
ma guarda la miscela originale prevede che siano acido solforico e nitrico rispettivamente 3 e 1, ma siccome che normalmente questo ossido si produce per via elettrochimica solo con HNO3, le percentuali puoi anche sperimentarle, io ho scelto di usare la miscela solfonitrica per accelerare la reazione, tutto li... Vi consiglierei anche di scendere a 1mA per cm, infatti cosi facendo si evita una veloce esfoliazione a vantaggio di un ossidazione profonda e compatta, i tempi chiaramente dipendono anche dalle concentrazioni delle soluzioni. E' molto interessante vedere come cambia la capacità di accumulo elettrico in base all'ossidazione, e soprattutto il fatto che si realizza un accumulatore praticamente indistruttibile, perchè ho fatto già 10000 cicli di carica e scarica senza notare alcun calo di prestazioni, tuttavia questa batteria come caratteristiche somiglia più a un condensatore, infatti è sfruttabile da 1.25V fino a zero, e la curva di scarica è una via di mezzo tra batteria e condensatore.

tecnonick
14-09-2013, 18:44
Si riguardo i gas bisogna stare molto molto attenti, anche se lavando come si deve l'ossido la quantità di acido residuo è minima, ma chiaramente conosciamo bene la pericolosità di quei gas, quindi occhio... fate piccoli elettrodi, 1-2cm, e attenzione, perchè anche in fase di realizzazione, quando date corrente ho notato che all'anodo si forma biossido di azoto, pochissimo, ma c'è, quindi luogo ben areato o sotto cappa.

experimentator
14-09-2013, 19:33
Ciao tecno , quello che dici tu sulla grafite è interessante perchè anche io , se guardi più sopra al #8 avevo detto " Invece avendo la grafite che fa da supporto , durante la ricarica lo Zn si deposita sopra la grafite .La grafite aumenta inoltre la superficie di contatto con la soluzione se si fa assumere una forma particolare. "

Non ho fatto ancora esperimenti di tal genere sulla grafite ma ne immaginavo le potenzialità , ora tu me lo confermi .
Il problema appunto di una batteria o accumulatore allo Zn -Cu è che gli elettrodi si consumano durante la carica e scarica e questo a lungo andare può compromettere l'integrità dell'elettrodo riducendo i cicli di carica e scarica. Con l'elettrodo di grafite il metallo si deposita sulla superficie o sulla porosità , ma bisogna a questo punto avere un elettrodo di grafite resistente.
Naturalmente questa è una incognita e bisognerebbe fare della prove pratiche. Vediamo se in questi giorni trovo un po di tempo ti faccio sapere .
Per quanto riguarda la pila alluminio-aria avevo anche io letto qualcosa , ma mi pare che i risultati sono stati deludenti, e la batteria non è longeva ma si degrada rapidamente non consentendo molti cicli di ricarica , idem per la zinco aria.
Ma comunque dopo averi finito questo progetto della pila Daniel , che vorrei portare a termine entro l'anno , darò una occhiata anche alla pila Al - metallo.

Mr.Hyde
14-09-2013, 19:34
chiedevo le concentrazioni di acido nitrico e solforico in quanto l'acido nitrico che si trova in commercio al massimo è 65%P/P densita' 1,410 g/cm3 fumante ... mentre l'acido solforico è al 96 % P/P densita' 1,840 g/cm3

la loro miscelazione a queste concentraz ,richiede parecchie precauzioni (reazione fortemente esotermica con sviluppo di ossidi di azoto) ... , visto che comunque la miscela solfonitrica verrebbe diluita al 70% con acqua , sarebbe meglio calcolare il quantitativo di acqua necessario , metterlo in un becher ed aggiungere goccia a goccia sotto agitazione l' acido nitrico necessario, poi inserire il solforico cautamente, sempre goccia a goccia (te lo dico in quanto la miscela solfonitrica l'ho fatta piu' volte , ma di solito viene preparata a quelle concentrazioni per nitrazioni organiche , quindi senza poi diluirla in acqua ...
Se , in questo caso , si diluisce poi al 70% con acqua ,la cosa migliore sarebbe quella di prepararla gia' in acqua ( cosi' che la reazione sia il meno esotermico possibile) ... inoltre se posso dare consiglio , la regola generale sarebbe quella di mettere l'acido in acqua ,piuttosto che l'acqua in acido. Questa è una regola generale in chimica per evitare spruzzi di acido per elevato aumento di temperatura , in quanto l'acqua introdotta su un'acido a quella conc si stratifica in alto(per densita' piu' bassa) comincia a bollire e spruzza acido ed acqua da tutte le parti :( sono solo precauzioni e non polemiche , mi raccomando non prenderla male , ma se vai a leggere in ogni dove la regola è quella :D ... lo dico solo per maggior chiarezza in caso qualcuno dei lettori provi a farlo :)

Zag ,hai letto il mio mex sulla spiegazione della frase di ieri sera?

tecnonick
14-09-2013, 19:41
Per Mr.: fai una soluzione di acido solforico al 30%, fai una soluzione di acido nitrico al 30%, prendi 3 parti della soluzione solforica e ci versi dentro la quarta parte della nitrica, questa è la gradazione che ho usato io e non crea nessun problema di surriscaldamento, e l'ossido viene perfetto a tal punto che la resistenza è come dicevo di 1Mohm/cm (poi dipende anche dal tipo di grafite...). PER ZAGA: a mio parere, bisognerebbe studiare bene questo ossido, in quanto da veramente risultati eccezionali, e la tensione è di 1.25V, quindi nel caso fossero realizzate delle batterie potrebbero già rimpiazzare le ni-mh e ni-cd, già qui da me con la potenza che ho ottenuto e il bassissimo costo di realizzazione potrei dire addio alle ni-cd.

Mr.Hyde
14-09-2013, 19:44
ok tecno .. ricevuto :)

tecnonick
14-09-2013, 19:48
a c'è un piccolo problema: sapete che il koh purtroppo si mangia lo zinco fino a saturarsi, ottimo dal punto di vista della ricarica, in quanto è NECESSARIA la presenza dello zinco in koh, ma però la reazione continua fino al completo esaurimento dello zinco, a tal punto che fin quando c'è acqua si formerà idrogeno e ossido di zinco rendendo la batteria inutilizzabile, quindi ricordate di inserire una percentuale di TWEEN 20 e carbossimetilcellulosa in kho, in quanto il TWEEN 20 limita la corrosione, e la carbo la ostacola, questa ricetta non la annulla, ma la riduce del 90%, se trovate una soluzione migliore sarebbe gradito un messaggio.

altra cosa per zaga: non esiste elettrodo in grafite resistente, in quanto la struttura atomica della grafite è fatta come dei piccoli fogli uno sopra l'altro (vedi grafene), per tanto dal momento in cui viene utilizzata come elettrodo, viene necessariamente esfoliata, sia in soluzioni acide che basiche, quindi è da scartare l'utilizzo come elettrodo, amenochè non fai il modo di non arrivare mai alla completa dissoluzione dello zinco, in tal caso va benissimo, ma c'è un altro problema: immergendo un elettrodo di grafite zincato in acido o kho è probabile che se la grafite è a contatto con la soluzione lo zinco si scioglie poco a poco.

experimentator
14-09-2013, 20:18
Si Hyde , non ti preoccupare , avevo capito che davi i numeri .

Per Tecno , certo è un bel problema fare convivere lo zinco con alcune sostanze chimiche. da un lato lo zinco si ossiderebbe scaricando la batteria . D'altra parte se metti qualcosa che frena l'ossidazione , questo frena anche il passaggio degli elettroni.
Per quanto riguarda la grafite penso che hai ragione tu, si disgrega piano piano.
Avevo pensato di mettere una reticella di plastica tipo antizanzare attorno all'elettrodo di zinco in modo tale che alla ricarica lo zinco aderisce al supporto di plastica inerte.

Mr.Hyde
14-09-2013, 20:39
Si Hyde , non ti preoccupare , avevo capito che davi i numeri
haha zagami hai tirato fuori il tuo lato di spirito finalmenteee :)

ma c'è un altro problema: immergendo un elettrodo di grafite zincato in acido o kho è probabile che se la grafite è a contatto con la soluzione lo zinco si scioglie poco a poco.
ferma ragazzi , se aveste analizzato bene il mio progetto ( degli strati che ho fatto ) è gia' stato analizzato sia il carbone attivato ,sia la possibile convivenza della potassa(KOH) con lo zinco

difatti ancora oggi le batterie sono cariche:) .... lo zinco resta inattaccato a pH 7, ma anche a pH 13 !! assicurato sia dai miei libri sia praticamente :D...potreste rivedere bene gli strati che ho fatto nel post 1#?
la lamina di zinco inoltre è protetta ..

experimentator
14-09-2013, 20:46
No non si vedono gli strati .
Secondo me nella batteria hai fatto pochi buchi per l'ingresso dell'aria.

tecnonick
14-09-2013, 20:48
attenzione: una lamina di zinco è un conto, zinco in polvere è un altro, prova con lo zinco in polvere e vedrai che l'indomani te lo trovi pieno di bolle di idrogeno, poi nel mio caso ancora peggio perchè ho quello nanometrico e non ti dico... la superficie è enorme...

devi tenere presente che la batteria deve durare carica non una settimana, ma 3 anni.... (come le migliori alkaline in commercio), e nell'ipotesi di batteria ricaricabile che sia almeno come le ni-mh, quindi 3 mesi.

Mr.Hyde
14-09-2013, 20:52
il disegno di progetto iniziale è dettagliato , basta cliccare sulla foto e ingrandirla ci sono vari strati di carta speciale non corrosiva in cui sono stratificati strati di polvere di zinco,KOH 6 o 8Molare (quasi gel), carbone attivo , lamina zinco ,carta speciale etc ... ho fatto anche uno spaccato della sezione :( ..ufff ..

si comunque hai ragione lo strato di fondo dovrebbe essere microforato , ma servirebbe comunque un catalizzatore per aumentare la velocita' di reaz :(

tecno il post ha quasi 2 mesi :)

tecnonick
14-09-2013, 20:57
No non si vedono gli strati .
Secondo me nella batteria hai fatto pochi buchi per l'ingresso dell'aria.

Il foro per l'ingresso di ossigeno può essere con una superficie dell'1% rispetto all'elettrodo, non serve grande areazione, e va fatto in modo che possa essere chiudo, perchè altrimenti quando la batteria è inutilizzata potrebbero formarsi perossidi che andrebbero a consumare lo zinco.

Mr.Hyde
14-09-2013, 20:57
tecno li c'è sia polvere di zinco che lastra ,guardate bene per favore

perossidi di che?

tecnonick
14-09-2013, 21:00
Se hai gelificato non ti accorgi, in quanto non a caso ho detto di mettere carbossimetilcellulosa, perchè il gel una volta formato il primo strato sueperficiale di idrogeno ostacola la successiva formazione, ti assicuro che anche a PH13 si consuma, non avrebbe senso che la Duracell usa additivi e anche gli altri, purtroppo poco a poco si consuma, e non lo vedi a occhio se non usi polvere fine, prova a immergere un pò di polvere in un bicchierino di koh a ph13 e vedi il giorno dopo.

Mr.Hyde
14-09-2013, 21:03
la KOH è 8M la prova l'ho fatta prima di assemblare la pila ovviamente :) non ho usato gelificanti

8 molare vuole dire circa il 50% di potassa caustica ...presente la densita' e soprattutto la sua viscosita'? ...le concentrazioni elevate molte volte, impediscono le reazioni chimiche stesse , per il basso coefficiente di attivita' delle medesime :)

esempio . l'acido solforico diluito attacca il ferro puro, mentre se concentrato no
il cromo si scioglie nell'acido solforico diluito, mentre no si scioglie nel solforico conc
il cobalto non si scioglie nell'acido nitrico conc , ma si scioglie nel diluito
il Nichel come sopra
etc etc..

tecnonick
14-09-2013, 21:19
credimi, anche a 8M mi si consuma, e quando la concentrazione aumenta ancora lo zinco alla fine su ossida completamente in pochi giorni, e mi rimane un pastocco bianco. Parlo sempre di polvere fine, dove la superficie a contatto con l'elettrolita è enorme, e ricorda che non vedrai mai ossido di zinco fino a che il koh è saturo, e nel tuo caso al 50% a voglia ora che si satura....

Mr.Hyde
14-09-2013, 21:27
ecco cosi' mi hai fatto aprire la pila ... per constatare che lo zinco in polvere compressa sotto alla lastra è identico a prima ...come gia' avevo constatato, ma per dimostrarlo ecco la foto ....ufffiiiiii :(


33043

tecnonick
14-09-2013, 21:45
mr, non vedi che quello zinco è letteralmente ossidato? è un mix di ossido e zinco, si vede a occhio... per toglierti lo sfizio buttalo in una zoluzione di solforico al 5% e vedrai come scopare quell'alone bianco.

aparte il fatto che hai utilizzato un filo di rame a contatto con lo zinco, e questo però mi delude, in quanto il rame in quella circostanza si ossida, deposita ioni in kho che vengono poi ridotti sullo zinco a CuO (che ovviamente non vedi in quanto è una roba minima), questo non è proprio un test ne affidabile ne ben fatto, scusa la contestazione ma è doverosa, qui si deve lavorare necessariamente con reagenti di alta purezza e con criteri ben precisi, se non si adottano questi accorgimenti ogni prova verrà letteralmente falsata, mai mettere rame e zinco a contatto in un elettrolita.

il metallo di supporto per lo zinco deve essere STAGNO puro, mentre quello del carbone deve essere NICHEL puro.

Mr.Hyde
14-09-2013, 21:59
hai ragione per il rame :) , mi spiace per la delusione .. i reagenti sono RSE

saluti

tecnonick
14-09-2013, 22:09
è cavolo mr, come fai a fare un test efficiente in una circostanza simile? ogni elettrodo deve essere ben curato, lo zinco deve essere compattato con un legante, il carbone attivo va amalgamato con un legante idrofobo(PTFE) e blindato anche nel PTFE dal lato aria perchè se no ti si secca tutto in breve tempo, va stampato a caldo, la distanza tra gli elettrodi deve essere il minimo possibile, il separatore deve essere di tipo sintetico non carta, eventualmente nitrocellulosa o lana di roccia, le misure e il peso dei catodi devono essere annotati, la tensione iniziale, quella finale, il carico applicato, la potenza erogata in base alla curva di scarica, insomma ci sono molti parametri che purtroppo vanno curati moltissimo e devono essere tassativamente presi in considerazione, questi sono dei test che necessitano di una cura maniacale per dare risultati attendibili, e come dicevo tempo fà, le pile zinco-aria proprio per queste ragioni sono una tragedia, perchè oltre ai classici problemi che puoi avere come per la realizzazione di un alkalina, te ne trovi altri 50 per via del fatto che è di tipo aria.

Mr.Hyde
14-09-2013, 22:18
non è carta comune , ma carta da laboratorio utilizzata per filtrare acidi e basi concentrati , l'unico errore puo' essere dato dal rame a contatto dello zinco .. e te ne do' atto , ma da li' a dire che non è una prova sperimentale ne passa. Poi se vuoi insegnarmi ancora qualcosa di chimica , per le prossime reazioni che faccio in lab , chiedero' a te :)

tecnonick
14-09-2013, 22:26
sai, quando ho iniziato a studiare i supercondensatori e ho fatto del prove, se pur fatte alla perfezione continuavo a non capire perchè si verificava un autoscarica piuttosto rapida e come mai la tensione non si manteneva al di sopra di 0,95V, infatti analizzando l'esempio di un banalissimo supercondensatore composto da due elettrodi in carbone attivo immersi in una soluzione di koh 30%, ci si aspetterebbe un condensatore a doppio strato la cui tensione dovrebbe tenere anche fino a 1,1V, eppure questo non accade, perchè? molto semplice: se il carbone attivo contiene delle impurità come ad esempio dei solfati(i più probabili vista la tipologia di produzione dei classici carboni attivi economici) quando dai tensione nel catodo si depositano sotto forma di metalli ed ecco che se pur in percentuale irrisoria il tutto si trasforma in una sorta di batteria a chissà quali metalli, e quindi la tensione finale è quella che avresti dal metallo maggiormente presente rispetto al carbone, tanto per capirci se usi un elettrodo di rame e uno di carbone difficilmente la cella manterrà una tensione superiore a 0,4V, quindi ipotizza che nel carbone c'è del rame, la tensione inizialmente sale perchè la quantità è irrisoria, ma in breve tempo tende a stabilizzarsi a quella che dovrebbe essere realmente. Per questo motivo, il carbone attivo che viene utilizzato per i supercondensatori e per gli elettrodi delle zinco-aria è di una purezza estrema, e costa una caterba di soldi! Nell'elettrochimica purtroppo se le cose non si fanno con precisione estrema non si potrà mai avere un risultato valido, vanno considerati tutti i possibili fattori che potrebbero falsare le prove, anche i più impensabili.

Mi spiace che te la prendi, ma l'esperimento che hai fatto in quella bottiglia non può essere considerato un esperimento, abbi pazienza... non ti devo insegnare nulla, ho mai detto questo? sicuramente sei più esperto di me, ma permettimi di farti notare questi errori, che in questo campo sono errori enormi.

Mr.Hyde
14-09-2013, 22:48
ti ripeto che i reagenti sono RSE

tecnonick
14-09-2013, 22:54
E' ok, ma la realizzazione strutturale è disastrosa, non è stato applicato alcun accorgimento necessario, scusami ripeto non te la prendere, io non ho peli sulla lingua e se devo dire qualcosa lo dico, ho alle spalle 20 anni di esperienza in realizzazioni tecniche manuali e di laboratorio... sono diplomato lavoro nel settore elettronico/chimico e non amo vedere certe leggerezze, non per puntiglio ma perchè proprio non possono esserci.

Mr.Hyde
22-09-2013, 15:52
ciao tecno il giorno 14/09/29013 tu mi scrivi :


credimi, anche a 8M mi si consuma, e quando la concentrazione aumenta ancora lo zinco alla fine su ossida completamente in pochi giorni, e mi rimane un pastocco bianco. Parlo sempre di polvere fine, dove la superficie a contatto con l'elettrolita è enorme, e ricorda che non vedrai mai ossido di zinco fino a che il koh è saturo, e nel tuo caso al 50% a voglia ora che si satura....

io come ti avevo detto, le prove le avevo gia' eseguite , ma solo in modo visivo ,per essere abbastanza sicuro che lo zinco non si corrodesse a contatto di KOH 8M ... purtroppo non avevo fatto prove tecnico/scientifiche di analisi e dimostrazione , quindi sono stato zitto fino ad oggi :)

oggi rispondo con prove scientifiche , il giorno 14/09/2013 pongo a reagire in provetta aperta all'aria 1,5 g di zinco RSE in polvere finissima con 7 ml di KOH 8M RSE .n
Oggi pomeriggio eseguo le analisi del campione .
risultati:
Lo zinco c'è ancora e visivamente non si è consumato , lo strato surnante è limpido ed ad occhio non si notano polveri fini in sospensione e nemmeno precipitati bianchi (anche perche' se ci fossero ZnO oppure Zn(OH)2 sarebbero stati disciolti istantaneamente trasformandosi in zincato di potassio essendo a contatto della potassa 8M ,questo lo so' per esperienza analitica e se non credi alla mia esperienza potrai credere in un libro di analisi chimica pratica . l'ossido e l'idrossido di zinco reagiscono tanto facilmente con acidi che con basi e si dicono anfoteri se non ci credi ti giro un filmatofacendoti vedere che in 1 secondo l'idrossido di zinco scompare a contatto di acidi o basi).
Comunque tornando all'analisi
questa è la provetta contenente lo zinco (1,5 g) e la KOH 8M (si è solo aggregato essendo bagnabile)
33206

Chiaramente se ci fosse dello zinco in soluzione ,come zincato non sarebbe visibile (come dicevi tu) ,difatti hai ragione chiaramente , quindi ho preso il liquido ,l'ho centrifugato a 5500 giri /minuto , ho prelevato 0,5 ml di soluzione con pipetta(errore +- 0,01 ml) di precisione, li ho posti in matraccio tarato da 100 ml ho neutralizzato la potassa in eccesso con HCl diluito a pH 7,5 -8,5 (previa analisi con titolatore automatico ) ,ho portato al volume di 100 con acqua bidistillata .
Dopo di che ho eseguito l'analisi con spettrofotometro nel campo del visibile alla lunghezza d'onda di 625 nm (l' analisi dello zinco è standard ,il metodo è fornito dal produttore ed utilizzato nei piu' comuni laboratori di analisi-chimico cliniche i prodotti sono forniti dallo stesso produttore ed il metodo è a norma CEE ).
Lo spettrofotometro è questo : completamente automatico sia in taratura che nei fattori ed anche nei metodi di analisi (praticamente basta inserire la provetta , lui fa' la lettura della banda a striscie su di essa e parte l'analisi :)
33207

Il risultato ottenuto è come vedi 3,4 mg/litro di zinco.
espressione dei risultati:
visto che il campione è stato diluito 200 volte (portando 0,5 ml a 100 in matraccio tarato)
1_ il campione non diluito contiene 680 mg/l di zinco (è stato diluito perche' la precisione di questa analisi da' risultati da 0,02 mg/l al massimo a 4 mg/l)
2_ quindi i 7 ml di KOH contengono: proporzione diretta .... 7ml : Xmg = 1000ml : 680mg .... X = 10,294 mg di zinco
come puoi vedere il la potassa ha portato in soluzione solo 10,294 mg di zinco su 1500mg di zinco metallico

in pratica lo zinco che è stato corroso in 7 gg è solo lo 0,68%

l'ossido di zinco che vedevi nella pila quindi era dato dal normale svolgimento delle reazioni chimiche della pila stessa in fase di scarica ...anche perche' se non si formasse ,vorrebbe dire che la pila non genera corrente :)

Cordialita'

Francy :)

dimenticavo ....questo è il libro di analisi chimica qualitatitiva pratica .. vedi cosa dice sul grafico
33209

experimentator
22-09-2013, 16:18
Bravo Hyde per la prova.

Ma non era necessario, in quanto lo zinco si discioglie in ambiente acido ma non in ambiante basico.
C'è scritto in tutti i libri di scuola, è un classico. Basta guardare poi i potenziali di ossiriduzione per rendersene conto.
E' ovvio che tracce di Zn si possono purtuttavia discioglire in quanto la purezza assoluta dei componenti in chimica non esiste.
Ma son tracce minime che impediscono con la loro presenza creando una f.em. la ulteriore dissoluzione dello Zn.
Stesso discorso per il rame Cu+ e Cu++ che si disproporziona , formando Cu e Cu2+.
Cu+ + e > Cu 0.52 V (1)
Cu+ > Cu2+ 0.15 V (2)
la semicoppia (1) ha un potenziale più alto della (2) e tende ad ossidare il Cu+ formando Cu++.

Pertanto i sali rameosi si disproporzionano formando 2Cu+ > Cu + Cu++.

Comunque io sto lavorando su un altro tipo di pila al ferro , totalmente ecologica, che non utilizza Cu.
http://www.energeticambiente.it/pile-e-batterie/14756579-pila-chimica-al-ferro.html

Il problema delle pile ad aria è la difficoltà di far reagire O2 Che necessita di catalizzatori costosi cha col tempo si drogano e non funzionano più.

Mr.Hyde
22-09-2013, 17:06
ma no dai Zag se leggi la prima pagina di quella foto che ho fatto c'è scritto che viene attaccato anche dagli idrati alcalini ....ufff non hai neanche ingrandito la foto :cry:... hahaha , in molti casi pero' la concentrazione troppo elevata diciamo che agisce da inibitore sul coefficiente di dissociazione (attivita' ionica) quindi rallenta tantissimo la corrosione .

va bè :rolleyes:

si ho visto il thread sulla pila chimica al ferro bella idea :D ... avevo delle domande da farti , ma le faccio di la' :)

tecnonick
22-09-2013, 19:26
ciao Fra, evidentemente è probabile che nel mio koh o nello zinco sono presenti impurità che favoriscono una rapida ossidazione, questo non lo avevo considerato ed è possibile in quanto non sono di grado tecnico o farmaceutico, ma puramente industriale, in particolar modo il koh che me lo danno per un 96% di purezza, mentre lo zinco si attesta al 99%. Ad ogni modo complimenti per la perfetta analisi, finalmente qualcosa di bello! Che vuoi che ti dica, ormai i test che dovevo fare li ho fatti, è tutto esposto e molto chiaro, anche in questo caso per ottenere risultati migliori è necessario entrare in fasi di lavorazione dei materiali per cui non ho attrezzature e strumentazioni adeguate, per tanto come al solito io mi fermo qui... se qualcuno riuscirà a realizzare questo elettrodo da 465mW/grammo sarà un successo enorme, si parla di 465 watt per chilo, ineguagliabile credo....

Riguardo l'affermazione di zaga, dove sostiene "Il problema delle pile ad aria è la difficoltà di far reagire O2 Che necessita di catalizzatori costosi cha col tempo si drogano e non funzionano più. " replicherei che tutto dipende dall'efficienza che si vuole ottenere, in quanto già con un singolo cilindretto di carbone attivo per acquari dove mediamente appoggiandolo su un gel solido koh si ha un'area di appoggio non superiore a 24mm, io personalmente ho tirato 15mW/h, il che moltiplicato per 4 fa 60mW per centimetro quadro, utilizzando carboni da 300 euro l'etto e senza catalizzatori potete pure moltiplicare per due, provare per credere...

Mr.Hyde
22-09-2013, 19:51
ecco tecno , invece quel che manca qui da me sono i trasformatori ed i rilevatori di ampere millivolt etc :( ...quindi unendo le forze ...io metto a disposizione il lab con reagenti e quant'altro per fare le analisi .... tu puoi mettere oltre alla tua esperienza in campo elettrochimico ...tutte le altre attrezzature :D

tecnonick
22-09-2013, 20:12
ecco, avete già scoperto chi sono, e io che facevo di tutto per non farmi pubblicità :D no problem, tratto 18600 componenti elettronici.

Mr.Hyde
22-09-2013, 20:15
visto che siamo a 50 Km di distanza magari qualche volta possiamo beccarci :D

experimentator
22-09-2013, 20:30
Il problema delle Zn aria o Al aria , stà proprio nell'elettrodo catodico aria, che diventa un elettrodo tipo una pila a combustibile con H2 all'anodo e O2 al catodo. Queste pile come tutti sappiamo sono relegate ad usi spaziali in quanto leggere e costose. Ma non hanno vita lunga , anche loro si deteriorano. Sostituire su una pila normale Zn un elettrodo ad aria significa unire le due tecnologie. Niente di strano o impossibile . Ma i costi lieviteranno a dismisura. Come ho più volte specificato il mio obbiettivo primario è quello di abbassare i costi costruttivi e di materiali, costruendo una PILA semplice, poco costosa ed ecologica, facilmente riciclabile.
Per quanto riguarda questo tipo di pile da voi citate (grafene), molte università se ne stanno occupendo con investimenti di milioni di dollari , altro che spiccioli.
I modi di come ossidare la grafite sono conosciuti da tempo (inizi 1900), fatto sta che ad oggi le migliori batterie che funzionano sono quelle tradizionali, con una chimica robusta e certa.
Sulle Zn aria per quanto ne so, non si è riusciti ancora a fare una accumulatore di carica elettrica robusto ed affidabile come le litio, ma solo batterie single use, fanno percorrere ad un auto 1500km e poi devono essere riciclate.
Il problema delle pile non consiste esclusivamente nella energia disponibile nell'immediato, ma nella possibilità di venire ricaricate migliaia di volte senza subire danni.
Per quanto riguarda lo Zn con OH- , per quanto lenta è uno dei problemi che affligge le batterie allo Zn generando autoscarica della batteria come avviene per tutti i tipi di batterie , Piombo , litio , ecc.
Se la batteria è un accumulare di carica elettrica questo fa parte della energia che viene persa in fase di ricarica o di scarica in quanto la reazione dovrebbe avvenire all'inverso generando da Zn++ , Zn metallico.
Per quanto mi riguarda non mi fido tanto di utilizzare uno degli elettrodi che consuma ossigeno , in quanto in fase di ricarica lo dovrebbe rigenerare .
Per quanto riguarda un uso ecologico (a questo punto divento ecologista), sono contrario ad un utilizzo di tali batterie che consumano ossigeno sottraendolo all'atmosfera e delegando quindi alle piante (deforestazione) il compito di generare ossigeno per far funzionare veicoli , come avviene adesso che bruciamo ossigeno con i combustibili fossili.
Per questo motivo non vedrete negli schemi da me presentati batterie che consumano ossigeno , ma solo batterie redox , tipo quella da me citata al ferro , o Zn-Cu.
Sarebbe un paradosso per un ecologista creare batterie che consumano ossigeno, che dovranno alimentare milioni di auto nel mondo, per combattere le auto a combustibile fossile.

E' come la barzelletta del Sindaco. Sapete qual'è il colmo per un sindaco? Avere una moglie fuori dal comune . Ahahah.
Aggiungo , sapete qual'è il colmo per un ecologista?
Fabbricare auto elettriche che consumano ossigeno.

tecnonick
22-09-2013, 20:37
perchè no, appena avrò tempo volentieri, in questo periodo sto lavorando fino anche oltre le 22, e ancora in questo momento.... mi scoppia la cabeza ma per ora purtroppo non posso fare altro.

Mr.Hyde
22-09-2013, 21:07
Zaga il problema non è l'ossigeno , (altrimenti dovremmo togliere anche tutti i pezzi di ghisa e ferro che ci sono in giro) ma la CO2 prodotta da qualsiasi processo , e non perche' l'ossigeno si abbassa ma perche la CO2 si alza , secondo poi l'ossigeno per il 70 % viene prodotto a livello oceanico ,da microrganismi e alghe. e per il restante dalle piante a terra.
comunque siamo OT in questa sezione :cry:

experimentator
23-09-2013, 02:35
Perchè siamo OT? Stiamo parlando di una batteria Zinco aria.
Hai idea di quanto ossigeno devi consumare per far funzionare una batteria ad aria? Una cosa è una piccola batteria Zn aria per orologio una cosa è una batteria per auto , moltiplicata per tutte le auto circolanti. Che cosa c'entrano i pezzi di ferro o ghisa esistenti in giro?
Intanto tutti i pezzi di ferro vengono protetti contro la corrosione con la zincatura o nichelatura, ma in ogni caso la formazione di ossido passiva il metallo ed inoltre questo processo ossidativo avviene una volta sola, mentre in una batteria per auto elettrica ricaricabile questo ciclo avviene ad ogni scarica.
Il problema non è solo la CO2, anche l'O2 consumato. Hai idea della massa di materia che si ossida in una batteria da 20kW per percorrere solo 100km ?

Mr.Hyde
23-09-2013, 15:07
Ti ripeto che qui siamo OT , comunque il ferro presente nelle rocce ha tenuto l'ossigeno in atmosfera a livelli molto bassi ,fissandolo come ossido ,è solo quando tutti i minerali composti da ferro sono stati completamente ossidati(2 miliardi di anni fa') che l'ossigeno in atmosfera si è elevato a livelli ottimali per la vita di organismi che consumano ossigeno , noi compresi .
Il ferro quindi è stato per miliardi di anni la causa della mancanza di ossigeno in atmosfera . oggi il ferro e sue leghe viene estratto dai suoi minerali negli altiforni , secondo te gli altiforni sono veramente cosi' ecologici?? hai presente cosa crea a livello ambientale una industria siderurgica?
ma il punto fondamentale della questione è questo ... l'ossigeno atmosferico che tu dici essere consumato dalle pile zinco-aria in fase di scarica , ritorna in ambiente nella fase di ricarica ...forse questo non l'avevi considerato Zag :)
Lo zinco inoltre viene ottenuto industrialmente (oltre che per via termica) , per via elettrolitica (usando quindi fonti alternative esempio pannelli fotovoltaici ) Il ferro no( o almeno oggi non si ottiene cosi'!)

experimentator
24-09-2013, 19:18
Lascia perdere la storia passate della terra che non è come dici tu.
L'ossigeno sulla terra è comparso con la comparsa degli esseri viventi vegetali portatori di clorofilla,prima non ce n'era.
Se su Marte ci fosse l'acqua e si potessero coltivare piante verdi , anche su Marte ci sarebbe ossigeno.

Io non conosco una batteria allo zinco che ricaricandola ripristina l'ossigeno iniziale, se tu sei in grado di produrla sei il benvenuto.
Attualmente tutte le pile ad aria consumano enormi quantità di ossigeno. Per fare funzionare un auto elettrica si consuma una quantità di ossigeno spaventosa. Per il momento non ho tempo per fare calcoli ,ma ricordo che supergiù si trattava di 300 m3 di solo ossigeno per 100 km.Cioè una sola auto divorerebbe l'ossigeno di migliaia di persone.

Perciò ti dico che i produttori di batterie per auto elettriche che dovessero adottare tale politica sono dei felloni e dei disonesti che si mascherano di ecologisti. Le batterie attuali al litio almeno rispettano tale concetto e le sostanze portatori di carica sono all'interno della batteria stessa, idem le pile al piombo e quelle NiH ed alcaline.
Che senso ha creare auto elettriche per non inquinare e sottrarre ossigeno all'atmosfra come le auto a combustione?
Se dobbiamo ritornare alle origini , come quando viaggiavamo a cavallo , senza inquinare dobbiamo sostituire il cavallo con qualcosa di ecologico , altrimenti non ne vale la candela.
Gli altiforni possono essere ecologici? Evidentemente no! Ma alcune attività industriali non possono essere eliminate tuot court , ma bisotra trovare soluzioni che riducano i danni da inquinamento .
Chi la pensa diversamente può dirlo, vediamo un po chi si dichiara ecologista e poi in realtà non è .

Questo è il mio pensiero non ti offendere.
Saluti

Mr.Hyde
24-09-2013, 19:48
Io non conosco una batteria allo zinco che ricaricandola ripristina l'ossigeno iniziale, se tu sei in grado di produrla sei il benvenuto

io non sono di sicuro quelllo che è in grado di produrla e nemmeno ho questa presunzione , ma la standford di sicuro si!

Un gruppo di ricercatori dell'universita di Stanford ha sviluppato una batteria zinco-aria (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-05/su-ssd052913.php)caratterizzata da una attività catalitica e da una robustezza maggiori di quelle delle batterie realizzate con i costosi catalizzatori al platino e all'iridio. Il risultato del progetto di ricerca prepara il terreno allo sviluppo di alternative a basso costohttp://images.intellitxt.com/ast/adTypes/icon1.png (http://www.businessmagazine.it/news/batterie-zinco-aria-una-ricerca-dell-universita-di-stanford_47218.html#) alle convenzionali batterie agli ioni di litio largamente utilizzate oggi.
Hongjie Dai, professore di chimica presso l'università di Stanford e principale responsabile del progetto di ricerca, ha dichiarato: "Vi è sempre stata una crescente domanda per batterie ad alte prestazioni, economiche e sicure per i dispositivi portatili, i veicoli elettrici e altre applicazioni di stoccaggio dienergiahttp://images.intellitxt.com/ast/adTypes/icon1.png (http://www.businessmagazine.it/news/batterie-zinco-aria-una-ricerca-dell-universita-di-stanford_47218.html#). Le batterie metallo-aria offrono una possibile soluzione a basso costo".
Il professore osserva come la maggior parte dell'attenzione si sia concentrata sulle batterie agli ioni di litio, nonostante la limitata densità di energia, i costihttp://images.intellitxt.com/ast/adTypes/icon1.png (http://www.businessmagazine.it/news/batterie-zinco-aria-una-ricerca-dell-universita-di-stanford_47218.html#) elevati e qualche problema di sicurezza. "Con un'ampia disponibilità di ossigeno dall'atmosfera, le batterie metallo-aria hanno drasticamente innalzato la teorica densità di energia rispetto alle tradizionali batterie. Tra queste, l'abbinamento zinco-aria è tecnicamente ed economicamente l'opzione più percorribile" ha affermato Dai. Le batterie zinco-aria combinano l'ossigeno dell'atmosfera e il metallo in un elettrolita alcalino liquido per generare corrente elettrica con ossido di zinco come sottoprodotto. Quando il processo è invertito durante la ricarica, ossigeno e metallo vengono rigenerati.
<center id="TWP25" style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 14px; line-height: 21px;">http://www.businessmagazine.it/immagini/30513_batteryzincair.jpg</center>"Le batterie zinco-aria sono interessanti per via dell'abbondanza e del basso costo dello zinco, così come la natura non infiammabile degli elettroliti acquosi che rendono le batterie sicure. Le prime batterie non ricaricabili zinco-aria sono state commercializzate per applicazioni mediche e di telecomunicazioni con una limitata densità di potenza. Lo sviluppo di batterie elettricamente ricaricabili rappresenta comunque una sfida, per via della mancanza di efficienti e robusti catalizzatori d'aria, cosi come il ciclo di vita limitato degli elettrodi di zinco" ha spiegato Dai.
Affinché le reazioni chimiche della fase di scarica e ricarica delle batterie possano avvenire rapidamente è necessario l'impiego di elettrocatalizzatori attivi e resistenti sull'elettrodo. Il gruppo coordinato da Dai ha sviluppato una serie di elettrocatalizzatori ad elevate prestazioni utilizzando ossidi metallici o nanocristalli ibridati con nanotubi di carbonio. Tali catalizzatori sono in grado di produrre un'attività catalitica negli elettrodi alcalini superiore a quella dei catalizzatori realizzati in platino e con altri metalli preziosi.
"Abbiamo individuato catalizzatori simili che incrementano notevolmente le prestazioni delle batterie zinco-aria, ricaricabili e non. L'abbinamento di un catalizzatore in ossido di cobalto con uno in idrossido di nickel-ferro ha come risultato una efficienza energeticahttp://images.intellitxt.com/ast/adTypes/icon1.png (http://www.businessmagazine.it/news/batterie-zinco-aria-una-ricerca-dell-universita-di-stanford_47218.html#) da record per le batterie zinco-aria, con una densità di energia specifica più che doppia rispetto a quella offerta dalla tecnologia agli ioni di litio" ha dichiarato Dai.
La nuova batteria ha dimostrato una buona reversibilità e stabilità su lunghi cicli di carica-scarica nel corso di varie settimane. "Si tratta di un lavoro che può rappresentare un importante passo avanti per lo sviluppo di batterie ricaricabili zinco-aria, sebbene vi siano una serie di sfidehttp://images.intellitxt.com/ast/adTypes/icon1.png (http://www.businessmagazine.it/news/batterie-zinco-aria-una-ricerca-dell-universita-di-stanford_47218.html#) legate all'elettrodo di zinco e all'elettrolita che devono essere affrontate" ha concluso Dai.


Chi la pensa diversamente può dirlo, vediamo un pochi si dichiara ecologista e poi in realtà non è



non fare con me questi giochetti ... non mi piacciono prorpio

pensa agli altiforni per produrre ferro che utilizza la tua pila ....e pensa a chi è il finto ecologista !

experimentator
24-09-2013, 20:23
Hai capito male non intendevo rivolgermi a te.

Queste pile le hai descritto bene tu , ma sono ancora in fase sperimentale.
Quando le vedremo applicate realmente sulle auto elettriche sarò contento. Ma ancora non ho visto nessuna grossa azienda di auto accaparrarsi tale progetto. Come hai specificato ci sono ancora reali problemi per la durata e l'affidabilità.

Il ferro viene fabbricato una sola volta e può essere riciclato in tanti modi compresa l'energia elettrica e l'energia solare fondendolo con specchi solari a concentrazione .
Non è necessario utilizzare combustibili fossili.
Non ho capito perchè ti stai fissando con questi altoforni. Mica io lavoro negli altoforni che lavorano il ferro.
Se si dovesse fabbricare una pila al ferro il riciclo della stessa può avvenire per elettrolisi o in altri modi parimenti ecologici come ho specificato sopra.

P.S. Analizzando con un rapida occhiata la pila che hai postato si tratterebbe di aumentare il peso della stessa creando in pratica tre elettrodi, con aumento dei costi di produzione e di probabili guasti al sistema. I componenti utilizzati come catalizzatori non mi sembrano proprio il massimo dell'ecologia e ricalcano altri metalli e sali complessi già visti in passato.

Mr.Hyde
24-09-2013, 22:37
Il ferro viene fabbricato una sola volta e può essere riciclato in tanti modi compresa l'energia elettrica e l'energia solare fondendolo con specchi solari a concentrazione

il ferro fonde a 1530 °C! sei sicuro che si puo' riciclare, fondendolo con specchi solari?


P.S. Analizzando con un rapida occhiata la pila che hai postato si tratterebbe di aumentare il peso della stessa creando in pratica tre elettrodi, con aumento dei costi di produzione e di probabili guasti al sistema. I componenti utilizzati come catalizzatori non mi sembrano proprio il massimo dell'ecologia e ricalcano altri metalli e sali complessi già visti in passato.

sicuro che si tratta di aumento di peso? i nanotubi di carbonio pesano 6 volte meno dell'acciaio e la ricopertura di catalizzatori è minima (superficiale)...sicuro che siano meno ecologiche e pesanti di una pila a ferro?

experimentator
25-09-2013, 03:23
Queste ricerche che hai citato sono ancora in fase sperimentale e sono ancora inaffidabili a lungo termine. Presentano gli stessi problemi dei vecchi catalizzatori, dopo un certo ciclo di funzionamento si guastano. Sono molto pubblicizzati dai giornali ed hanno ottenuto molti investimenti,ma ancora non c'è niente di concreto ed industrializzabile.
Contengono metalli pesanti, pensi che li trovano pronti in natura? o passano attraverso cicli di produzione ed estrazione complicati?
Uno specchio solare può raggiungere temp. anche di 3000 gradi.
Ma non è questo il problema, anche nei catalizzatori che hai citato vi è ferro, cobalto, nikel.
Ma il problema secondo me in assoluto non sta nella diminuizione del peso, ma nella semplicità costruttiva e nei costi totali di produzione e nei costi finali per per l'utilizzatore che alla fine deve spendere un x cifra a chilometro per la mobilità ed ancora nell'impatto ambientale globlale.
I cicli di produzione di questi nanotubi non sono semplici, anzi sono abbastanza complicati , con cicli di produzione non molto puliti , che rilasciano in atmosfera schifezze ...
Non ti fermare solo alla prima impressione e sul risultato finale entusiasmante in apparenza , ma leggiti tutto il ciclo di produzione, per ottenere questi nanotubi o questo grafene.

experimentator
25-09-2013, 19:12
Non volevo intervenire per non rendere la discussione ancora più pesante, ma visto che siete disinformati , vi informo io di alcune cose.Il costo dei nanotubi è elevatissimo e vengono scartati quasi il 90% di prodotto perchè non buono.
Wikipedia:
Produzione di nanotubi e loro purificazione
I nanotubi possono essere sintetizzati utilizzando diverse tecniche più o meno complesse grazie alla vaporizzazione del carbonio (http://it.wikipedia.org/wiki/Carbonio) e all'utilizzo del laser (http://it.wikipedia.org/wiki/Laser). Ciò che accomuna i vari processi è il risultato: una grande frazione dei nanotubi prodotti presenta imperfezioni che li rendono praticamente inutilizzabili. Nasce così la necessità di purificare il prodotto. I sistemi di purificazione sono numerosi, ma presentano tutti il problema di non essere in grado di separare i nanotubi ideali senza danneggiarli. Purificazioni molto spinte possono portare a una perdita consistente dei nanotubi prodotti e possono danneggiare seriamente la loro morfologia iniziale (alcune tecniche presentano livelli di scarto superiore al 90%). Tutto questo provoca un costo di produzione elevatissimo che porta la ricerca a essere limitata ai grandi centri di studio e sviluppo.

E' oramai accertato che i nanotubi producono tumori come l'amianto,avviso per chi volesse fare degli esperimenti con tale materiale.
https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.genitronsviluppo.com%2F2008%2 F06%2F09%2Fnanotubi-in-carbonio-cancro-accertato-riaccese-le-polemiche-sulle-nanotecnologie-tumori-accertati-come-provocati-dallamianto-pericolo-possibile-dubbi-e-nuove-ricerche%2F&ei=AiJDUq-xMrSq4gTV_IC4AQ&usg=AFQjCNEugP2DQljZph7JLng9eTLzbCyzmQ&sig2=XbBpVaKhuYMGH_wt1YMDZg
(https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDIQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.genitronsviluppo.com%2F2008%2 F06%2F09%2Fnanotubi-in-carbonio-cancro-accertato-riaccese-le-polemiche-sulle-nanotecnologie-tumori-accertati-come-provocati-dallamianto-pericolo-possibile-dubbi-e-nuove-ricerche%2F&ei=AiJDUq-xMrSq4gTV_IC4AQ&usg=AFQjCNEugP2DQljZph7JLng9eTLzbCyzmQ&sig2=XbBpVaKhuYMGH_wt1YMDZg)
E’ ufficiale, i nanotubi in carbonio (http://www.genitronsviluppo.com/2009/01/29/film-nanotubi-di-carbonio-fra-celle-solari-film-sottile-ed-lcd-touch-screen-dal-2009-la-nuova-generazione-di-polimeri-organici-che-invaderanno-il-mercato-dellelettronica-di-consumo/), utilizzati in parti di biciclette, paraurti e altri prodotti reagirebbero come l’amianto se inalati. I lavoratori che realizzerebbero questi materiali secondo la relazione rilasciata dagli scienziati del Woodrow Wilson International Center for Scholars (http://www.wilsoncenter.org/) di Washington. La notizia sarebbe partita dal Los Angeles Times (http://www.latimes.com/technology/la-sci-nano21-2008may21,0,1208315.story) per fare il giro del mondo creando nuovo rumore attorno alla delicata questione e possibili ricerche attorno al problema che riguardano le nanotecnologie (http://www.genitronsviluppo.com/2008/05/29/nano-vent-skin-le-micro-turbine-eoliche-viventi-la-bioingegneria-di-agustin-otegui-per-creare-energia-dal-vento-dal-sole-e-assorbire-co2-nvs-fra-ecodesign-fantascienza-e-realta-lultimo-verde-ve/) e la salute umana.

Mr.Hyde
25-09-2013, 23:21
caro Tonino e Zagami , forse anche voi siete poco informati sui danni provocati dai pc , dai cellulari , dai tablet e dalle produzioni dei loro componenti ferro compreso! ... etc ,e sul disastro ambientale che essi creano , inoltre il grafene puo' essere prodotto per esfoliazione fisica , e fissato in modo che non possa disperdersi nell'ambiente ...comunque leggete questo stralcio di articolo per saperne di piu' ...

Una volta l’orrore degli ambientalisti erano le pellicce e chi le indossava. Poi sono arrivati i SUV, veicoli ad alto consumo di carburante. Ora, tra gli status-symbol nemici del pianeta si trovano sempre più spesso anche i computer. E gli smartphone. E i tablet. E qualunque gadget elettronico fabbricato con materie prime rare. Per questo, mentre le discariche si riempiono di carcasse di computer dalla vita sempre più breve, il settore dell’alta tecnologia corre ai ripari: non vuole diventare impopolare come certe pelliccerie.

Intanto, i computer succhiano energia. Quindi, a meno di alimentarli solo con fonti rinnovabili, causano inquinamento. Due ricercatori dell’università californiana di Berkeley, Justin Ma e Barath Raghavan, hanno stimato l’importo della “bolletta globale di Internet”. Messi insieme, i 750 milioni di personal computer in uso, il miliardo di smartphone connessi alla Rete e i 100 milioni di server che rendono possibili le nostre chiacchierate su Facebook comporterebbero unconsumo compreso tra 107 e 307 giga-watt.
Un gigawatt è un miliardo di watt. Quindi, come dire miliardi di lampadine da 100 watt accese nello stesso istante: quasi quindici lampadine per ciascun abitante del pianeta. Tanto? Poco? Rispetto al consumo globale, che è pari a 16 terawatt, è meno del due per cento.
Gli uffici stampa dei giganti del business digitale annunciano spesso investimenti in fonti di energia verde, eolica o solare, per alimentare i loro server. La notizia gira, la popolarità del marchio sale. Salvo poi scoprire che il grosso della bolletta viene da fonti tradizionali, come nel data center da 31 gigawatt che Apple starebbe progettando in Oregon, alimentato per due terzi a carbone.

Un’altra gatta da pelare sono i computer gettati in discarica, che inquinano acqua e suolo con sostanze cancerogene. Che in parte vengono da molto lontano. Dal primo aprile 2011 la legge americana impone ai produttori di pc, telefoni cellulari e tablet di specificare dove e come si procurano le “terre rare”, materiali impiegati nel settore dell’alta tecnologia — come lacassiterite (o biossido di stagno), la columbite-tantalite (detta anche, per abbreviazione, coltan), che spesso sono dei veri “conflict materials”: in paesi come la Repubblica Democratica del Congo, le miniere che li estraggono infliggono grandidevastazioni ambientali e le zone più fruttuose sono contese tra bande armate, mentre le pietre superano facilmente i controlli doganali, nascoste nei bagagli dei voli commerciali. Un mercato così fuori controllo che le stesse aziende del settore si sono unite per chiedere certificazioni e trasparenza.

Se alcuni paesi in via di sviluppo esportano materie prime a caro prezzo per l’ambiente, altri sono alle prese coi rifiuti elettronici altrui.
Secondo un report dell’ONG MakeITfair, nelle discariche del Ghana arrivano ogni mese 600 container pieni di vecchi computer, specialmente dall’Europa. Migliaia di persone (il 40% sono bambini) frugano incessantemente tra i rifiuti, in cerca di pezzi da rivendere. A contatto con polveri e fumi che contengono sostanze cancerogene e dannose per il sistema respiratorio, sviluppano sintomi specifici: tosse, mal di testa, lesioni e ustioni legate al contatto con quei materiali. e ce ne sarebbe ancora molto da aggiungere ....
vogliamo parlare anche del materiale che si usa per fare i microprocessori (silicio) e suo drogaggio con arsenico?
o come si recupera l'oro dei contatti esistenti su ram e schede varie? ...si usa mercurio oppure acqua regia ...che finiscono nei fiumi e nell'aria che respiriamo ... oppure dei pannelli fotovoltaici?? ... oppure delle pile al piombo (tanto decantate)... etc etc etc... allora se vogliamo parlarne qui siamo OT come continuo a ripetere , dovremmo andare sulla sezione INQUINAMENTO

experimentator
26-09-2013, 00:47
X Hyde
Quoto pienamente questa tua ultima affermazione.
Certo la tecnologia ci sta portando ad usare sostanze tossiche e nocive. Allora cosa vogliamo fare? Ti faccio notare che in altra sede dove si parlava delle lampade a basso consumo utilizzate, queste lampade a basso consumo contengono al loro interno mercurio.
Certamente oramai dalla tecnologia non si può prescindere e non si può tornare indietro altrimenti dovremmo rinunciare all'auto che come sai è fatta di ferro ed altro materiale .
Ma bisogna scegliere secondo me la soluzione meno peggiore e cercare di smaltire nel modo corretto.
Ormai penso che nessuno butta più una batteria al piombo per strada o in discarica in quanto l'elettrauto se ne fa carico.
Lo stesso dovrebbe essere fatto con i pc ,telefonini ecc...
Certo che quanto si scopre che un nuovo ritrovato come il grafene è cancerogeno come come l'elternit,
allora dobbiamo stare attenti a reintrodurre una tecnologia potenzialmente pericolosa.
Il ferro di per se non è pericoloso , ma lo possono essere pericolosi i procedimenti delle lavorazioni.
Fine OT.

Leonardon
03-03-2014, 01:26
Concordo con Mr Hyde per le batterie con catodo ad aria.
Se si vogliono veicoli elettrici con prestazioni richieste dal pubblico, serve eliminare peso al catodo ed aumentare energia specifica.
In fase di carica O2 viene rigenerato.
Il problema di deperibilità catodo è dovuto ca Co2 presente in atmosfera: si formano composti carbossilici che intasano i pori del catodo/aria.
Il problema è stato quasi risolto con nuovi catalizzatori che, tra l'altro, sono economici e non tossici (es. MnO2, KCu(FeCN6)3).

ZAGAMI, pensa che la più interessante batteria iron è una ferro/ossigeno ricaricabile ! Inventata da un ric. israeliano.


Propongo ai presenti di sviluppare una batteria con anodo liquido e catodo aria.
Quando l'anolito è scarico si cambia come fare carburante, e quello scarico si lascia in stazione di servizio per la ricarica.

Bisogna individuare un elemento che ha vari stadi di ossidazione pur rimanendo in un fase solubile: es. sali di Vanadio? Manganese?....