Алюминий воздушные и металгидридные

[Leshander]

Прежде чем делать дальше хочется узнать мнения
какую собирать?

По поводу вопроса о пузырьках: с поваренной солью они неизбежны и пассивируют электрод графитовый занимая на нём площадь, если бы придумать как их уничтожать без встряхиванья

[MaxWin]

По поводу вопроса о пузырьках: с поваренной солью они неизбежны и пассивируют электрод графитовый занимая на нём площадь, если бы придумать как их уничтожать без встряхиванья

В нейтральном растворе алюминий по любому будет пассивирован. Поэтому при подачи нагрузки ХИТ не может сразу выйти на режим.  И если это критично, в таком случае либо в электролит добавляют активатор, либо лигируют сами аноды. Пузырьки я так понимаю это водород, он по любому будет образовываться в результате коррозии. А коррозия в водных электролитах неизбежна и ее скорость напрямую зависит от состава электролита.

Прежде чем делать дальше хочется узнать мнения
какую собирать?

Зависит от материалов, и какой тип ХИТ планируете делать. Удобней, на мой взгляд работать с прямоугольными емкостями.

[Leshander]

[user]MaxWin[/user], С протекающими реакциями, до меня допёрло, просто белизна сама содержит и окислитель с избытком, и действует как активатор, проблемма заключается в фазе избытка окислителя, попробую при полном разряде долить воды (посмотреть что выйдет).
Сейчас прошли сутки начал выделяться кристаллогидрат (не устойчив на воздухе,- с щелчком меняет свою структуру,- из кристалла в кашу).
Фото будет в конце токоотдачи. Возникла идея при чтении забугорной литературы: - легированные электроды круто, но не для домашнего изготовления, присадка активатор хорошо но она должна быть дешёвой.
Результатом думаю подбор геля для обмазки сепоратора.
Второй вопрос возник сам собой: - если необходима большая площадь газоотделения то аккумулятор геометрически будет более плоским
либо сепаратор использовать из керамики, завтра на работе парочку керамики возьму.
Добавлено 05 Авг. 2018 в 11:32
Дабы сильно не писать много если можно буду выкладывать результаты в PDF, если конечно это не удобно то как на текущем эксперименте.

[MaxWin]

С протекающими реакциями, до меня допёрло, просто белизна сама содержит и окислитель с избытком, и действует как активатор, проблемма заключается в фазе избытка окислителя, попробую при полном разряде долить воды (посмотреть что выйдет).

Все верно, это окислитель.
Возможные варианты от 0.5-1.5 М гипохлорита и 2.5-3 М гидроксида. Хорошим вариантом будет 3M NaOH и 0.7M NaOCl. С неплохим и устойчивым анодным потенциалом при хорошей нагрузочной характеристике.

Возникла идея при чтении забугорной литературы: - легированные электроды круто, но не для домашнего изготовления, присадка активатор хорошо но она должна быть дешёвой.

Зависит непосредственно от типа ХИТ и электролита. А вы явно еще не определись с этим. 

Результатом думаю подбор геля для обмазки сепоратора.

Сепаратор не требует обмазки у него другие функции. Видимо речь идет об активном слое. Да, он необходим.

Второй вопрос возник сам собой: - если необходима большая площадь газоотделения то аккумулятор геометрически будет более плоским
либо сепаратор использовать из керамики, завтра на работе парочку керамики возьму.

Именно для сепаратора, нужна не просто керамика. Функция сепаратора не просто предотвращать прямой контакт электродов, но и обеспечивать ионную проводимость. Он должен быть пористым и обеспечивать электродные процессы, при этом его функции расширяются (например предотвращать образование дендридов или удерживать активную массу ).

Образование газа не всегда плохо, это даже хорошо, только в случае если катод использует кислородную деполяризацияю. А вот если чисто электрохимическую то плохо, потому как нельзя сделать элемент герметичным и требуется система сброса давления (и не только это является проблемой).
Вы не сможете в случае водных электролитов сделать элементы герметичными, анод будет корродировать с образованием водорода, а в результате электрохимической токообразующей реакции будет образовываться кислород. Именно поэтому ХИТ (на магнии и аллюминии) при водных электролитах практически всегда используют катоды с кислородной деполяризацией.
Ну и при превышении 18% по объему водорода, смесь будет взрывоопасной даже в малых кол-вах, а это не есть хорошо.

[Leshander]

[user]MaxWin[/user], В последнем замечании про керамику, я имел в в виду СССР плитку без глазури,- она в меру пористая и газ отводить может.

[Leshander]

С ХИТ я как раз определился алюминий, - не определился с типом электролита  ибо это жесть и только собственные опыты.
Кто б подсказал как уголь можно соединять между собой у меня мысль только участие дикого тока...
...Хочется разработать что то легко повторяемое для электролесопедистов (сам педалю за счёт пердячей силы  все ржут, но работает ).

[MaxWin]

С ХИТ я как раз определился алюминий, - не определился с типом электролита  ибо это жесть и только собственные опыты.
Кто б подсказал как уголь можно соединять между собой у меня мысль только участие дикого тока...

Ок. Если электролиты водные, то придется идти по пути алюминий-воздух. В силу того, что более оптимально и проще (относительно).
Не нужно дорогой химии, практически все можно не дорого купить, а также практически все можно получить в домашних условиях.

Газодиффузионные катоды воздушных ХИТ как правило многослойные. Минимум 2 слоя, как правило 3 слоя.
Берется сетка из нержавеющей стали с одной стороны прессуется гидрофобный слой, с другой активный. Сетка играет как армирующую роль, так и токоотводящую.
В гидрофобном слое углерод (графит, сажа) 60-80% и 40-20% связующего . В активном, как правило углерод 20-30%, активированный уголь - 60-70%, связующее 5-10%, а так-же активаторы и прочее. В качестве связующего используют фторопласт (суспенизия). После прессования спекают при 360 градусах в течении 20-40 минут. В качестве связующего можно использовать практически все, что может пропускать кислород и не пропускать воду.
Толщина слоев выбирается из расчета производительности элемента. Если нагрузка не будет превышать 20 мА/см2, то он может быть толщиной около 2 мм.
В любом случае именно от качества катода, очень многое зависит.

Поищите публикации начиная с 30-x годов прошлого века. В частности публикации Акимушкина, он много публиковался по теме воздушных ХИТ. И давал рекомендации, как их можно делать в домашних условиях на коленке из подручных материалов.

...Хочется разработать что то легко повторяемое для электролесопедистов (сам педалю за счёт пердячей силы  все ржут, но работает ).

Что-бы вы не пытались разработать на этом поприще. За последние 100 лет, кто нибудь, уже опробовал и где нибудь опубликовал или запатентовал.
И поверьте кажущая простота, здесь очень обманчива.

[Leshander]

Полностью с вами согласен, но хочется чего то попроще и чтоб было легко для поторения.
Сегодня 13 августа прошло 9 дней экземпляр выдаёт 5v, но по току даже не фиксируется цешкой. Куча хлопьев, из них собераюсь сделать обмазку по окончании реакции, в перемешку с углем думаю это уменьшит появление пузырей, и как результат повысит стабильность.

[Leshander]

Вижу энтузиазма 0, только критика. Попробовал я с обмазкой из хлопьев, работают как алколайн, с разницей,- нет пузырей и работает пока алюминь не съест так что как топливный имеет место жить, буду делать раствор содержимого хлопьев. По возможности на работе сделаю анализ хлопьев, но когда будет окно у девчонок. Думаю на алюминиево- топливном можно ездить, остался вопрос про обратную реакцию- восстановление. :bn:тут сложно всё, т. к. не сам алюминий нужен, а его прослойка...

[DragonTM]

Вижу энтузиазма 0, только критика

Ну так, в России живем, тут так принято.
А в целом пока сами не поедете вряд-ли кто решится повторить.
А так спрашивайте, поможем советом если надо вместо критики.

[Werter]

А в целом пока сами не поедете вряд-ли кто решится повторить.

Опаньки!
И тут людей интересуют те же вопросы, что и у меня появились!
Правда, пришёл я к нему с другой стороны - приятель для дачи подарил мне старый фонарь "СВЭЛ" ( как я понял, с армейского хранения) с практически не использованными анодами: так, раз или два запускали .
Что мне в нём понравилось:
1. Хотя бачок там один, но батарея   двухэлементная - на холостом ходу даёт 2,7 вольта, под нагрузкой ( лампочка) 2.33-2.3 вольта.
Кароче, электролит заливаешь в одну банку, опускаешь  в неё верхнюю часть, она делит эту банку надвое.
Там по контуру центральной части с 2-мя катодами есть герметизирующий  уплотнитель ( того же типа, что и для окон), который и делит  банку пополам.
Вчера тестером замерил ток короткого замыкания - от 2,5 до 3-х ампер.
Напряжение  при КЗ  к сожалению не проверял.
2. Катодная пластина - 2 штуки, размеры окна 15Х8 см.
Анодные пластины немногим больше - примерно 18Х10 см, точно не измерял.
Их материал уж очень мне магний напоминает - по твердости пластин, алюминий помягче будет.
Впрочем, может быть и какой-нибудь алюминиевый сплав, вроде силумина.
3. Штука, в принципе довольно безопасная: особенно этот вопрос актуален после того, как на глазах тёщи при зарядке литий фейерверк устроил.
А ездить на моторе с моей хромой ногой, всё-таки удобнее.

  На днях рыл литературу - в МАИ сделали ВАИТ для беспилотников: 200 вт/кг, как я понял по фото банок - на 24-27 вольт,  две блока дают 200 ватт в течении полутора часов ( ещё раз найду - ссылку выложу) .
Т.е. их вес - около килограмма, а батарейка та держит примерно 7-8 ампер.
Только электролит там, в отличии от СВЭЛ - щелочной.
Получается, что для моей "Камы" с передним мотор-колесом на 350 вт 36 вольт нужна батарейка на 30 ( ну, может чуть больше)  аналогичных ячеек и можно более-менее спокойно кататься на пивных банках.
И прочих люминиях.
В общем, есть над чем призадуматься.
Ес-но, прекрасно осознаю, что самое сложное - это  катод.
Вот и рою сейчас литературу, как его попроще сделать.
И эффективней.

[DragonTM]

ещё раз найду - ссылку выложу

Выложите пожалуйста, а то гугл по маи и вайт ничего не выдает.

[inetchik]

Интересненькая темка.
Есть анодные и катодные пластины, покрытые слоем уголька, и сепаратор от одного А123 20Ач.
В мусорку, или можно чего замудрить ради интереса ?

[Werter]

выложите пожалуйста, а то гугл по маи и вайт ничего не выдает.

Это больше на рекламу похоже.
Но, характеристики батарей прикинуть можно.
http://www.aviationunion.ru/Files/Nom_1_MAI.pdf
Лично меня они впечатлили.

[DragonTM]

Это больше на рекламу похоже

Это заявка на поиск финансирования. Но там есть ссылка на публикацию в журнале, которая есть в открытом доступе на:
https://elibrary.ru/item.asp?id=29825072
Добавлено 20 Фев 2019 в 15:36

не определился с типом электролита   ибо это жесть и только собственные опыты

Статью ещё не прочел, но вот там есть такой состав электролита

[Werter]

Меня такие электролиты, с щёлочью что-то не прельщают.
Мне более по нраву   электролит из поваренной соли с добавкой соды для коагуляции геля  гидроокиси алюминия.
В некоторых статьях для солевых электролитов  именно соду рекомендуют  вместо станата натрия .
Но это всё мелочь по сравнению с изготовлением катода.

[Werter]

Вчера вечером выдалось пол-часика  поэксперементировать ещё  с этим фонарём.
При холодном электролите ток  короткого замыкания - 2,8 А при 0.97 вольта.
Довольно быстро электролит нагрелся до 45 градусов:  сила тока увеличилась до 3,44 А, но напряжение упало до 0,66 вольта.
И это при двух банках!
Расстояние между катодом и анодом примерно 5-6 мм.
Пока не пойму что играет большую роль - скорость подачи кислорода с катода или сопротивление электролита.
Напряжение  холостого хода при той же температуре - 2,75 вольт, при включении  лампочки ( 2,2 вольта 1 ампер)  - 2,4 вольта.
Похоже, что это и есть оптимальный режим фонаря, те, катод фонаря  рассчитан на ток  1, 1 ампер.
Это  примерно на 9-10 миллиампер на квадратный сантиметр.
Для приемлемых размеров батарейки к электровелу надо минимум на порядок больше, иначе придётся такую на прицепе возить.
( может и движок туда же перенести?  )
В ближайшее время хочу поставить на фонарь  аноды из пищевого алюминия и глянуть что будет.

[Werter]

Кароче, окончательно превратил этот "СВЭЛ" в испытательную установку.
Сделал пару чисто алюминиевых анода 9Х16 см
И, одно разочарование.
Напряжение холостого хода - 1,35 вольт на пару ячеек,
ток короткого замыкания 1,2 ампера при 0,35 вольта.
Лампочка на 2,2 вольта светит в пол накала.
Напряжение при включённой- 0,95 вольт.
Попробовал другие электролиты вместо рекомендуемого из NaCl :  сульфат магния и на основе пищевой соды - напряжение х.х. те же 1,35-1.25 вольт, но тока совсем не даёт: при включённой лампочке токи порядка миллиампер, а напряжение практически тот же ноль
Электролит на основе хлористого калия даёт тот же результат, что и  из хлористого  натрия.
Хоть и не лежит душа к  щелочам, но  попробовать всё-таки стоит.
Проще всего , наверное, будет купить средство для  прочистки труб  "Крот".
Пишут, что его состав:
гидроксид натрия(40-60%);
вода дистиллированная (5-25%);
гидроксид калия (5-10%);
ПАВ (10%) -поверхностно-активные вещества;
наполнитель ЭДТА (5-10%) — этилендиаминтетрауксусная кислота.
И всё-таки интересно - что за сплав применяют  для анодов  этого "СВЭЛа" ???