Ako alkalické batérie vytvárajú elektrinu?

1. Redoxová reakcia:
V alkalické batérie , hlavným procesom výroby elektriny je redoxná reakcia. Táto reakcia zahŕňa oxidáciu zinku (Zn) na zinkové ióny (Zn²⁺) a súčasné zníženie oxidu mangánu (MNO₂) na oxid mangánu (MNO (OH)). Tento proces sa vyskytuje v anóde a katóde v batérii, pričom zinok je anóda a oxid mangánu je katódou. Ak je batéria pripojená k obvodu, elektróny prúdia z anódy (zinok) k katóde (oxid mangánu), čím sa vytvorí elektrický prúd cez vonkajší obvod. Táto chemická reakcia je primárnym hnacím motorom výroby elektriny a výsledný elektrický prúd je zdrojom energie použitej na napájanie elektronických zariadení.

2. Iónové vedenie v elektrolyte:
V alkalických batériách zohráva elektrolyt dôležitú úlohu, pretože umožňuje iónom voľne sa pohybovať v batérii, čím sa zachováva elektrická neutralita a uľahčuje tok elektriny. Alkalický elektrolyt je zvyčajne hydroxid draselný (KOH), ktorý obsahuje hydroxidové ióny (OH⁻) a ióny zinku (Zn²⁺). Tieto ióny sa pohybujú voľne v elektrolyte z jedného pólu na druhý, keď chemická reakcia pokračuje, zabezpečuje rovnováhu nabíjania v batérii a propaguje výrobu elektrického prúdu.

3. Súčasná generácia:
Keď je alkalická batéria pripojená k vonkajšiemu obvodu, začne sa chemická reakcia, čím sa vytvorí elektrický prúd. V anóde (zinok) sa zinok oxiduje do zinkových iónov a uvoľňujú sa elektróny. Zároveň sa v katóde (oxid mangánu) zníži oxid mangánu a elektróny sa absorbujú. Tieto elektróny tečú z anódy do katódy cez vonkajší obvod, čím vytvárajú elektrický prúd. Tento prúd je výsledkom chemickej reakcie premenenej na elektrickú energiu, ktorá sa môže použiť na dodávku energetických potrieb rôznych elektronických zariadení.

4. Spotreba batérie:
V priebehu času a chemických reakcií sa aktívny materiál v alkalickej batérii postupne konzumuje, čo spôsobuje postupné znižovanie náboja batérie. Konkrétne sa zinkový kov postupne rozpúšťa a premieňa na zinkové ióny na anóde, zatiaľ čo oxid mangánu sa na katóde postupne znižuje. To má za následok zníženie výdrže batérie a nakoniec batéria stráca svoju účinnosť a je potrebné ju vymeniť. Preto služobná životnosť batérie závisí od rýchlosti a účinnosti jej vnútorných chemických reakcií, ako aj od vplyvu podmienok využívania.