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Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterie: Aufbau, Vergleich und Vorteile & Nachteile

Name: Knowunity
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Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterie: Aufbau, Vergleich und Vorteile & Nachteile

Saskia

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Die Zink-Kohle-Batterie und die Alkali-Mangan-Batterie sind zwei wichtige Arten von Primärbatterien mit einer Nennspannung von 1,5 V. Beide wandeln chemische in elektrische Energie um, unterscheiden sich jedoch in Aufbau, Elektrolyt und Leistungsfähigkeit. Die Alkali-Mangan-Batterie bietet einige Vorteile gegenüber der Zink-Kohle-Batterie, insbesondere bei der Stromabgabe und Haltbarkeit.

• Die Zink-Kohle-Batterie verwendet Ammoniumchlorid als Elektrolyt und hat einen Zinkbecher als Anode.
• Die Alkali-Mangan-Batterie nutzt Kaliumhydroxid (Kalilauge) als Elektrolyt und Zinkpulver als Anode.
• Beide Batterietypen haben Vor- und Nachteile bezüglich Entladung, Folgereaktionen und Leistung.
• Der Vergleich von Zink-Kohle-Batterie und Alkali-Mangan-Batterie zeigt die Überlegenheit der Alkali-Mangan-Technologie in vielen Anwendungen.

22.2.2021

3714

Vergleich der Entladungsreaktionen und Leistungsmerkmale

Diese Seite vertieft den Vergleich von Zink-Kohle-Batterie und Alkali-Mangan-Batterie hinsichtlich ihrer elektrochemischen Reaktionen und Leistungscharakteristika. Die Entladungsreaktionen beider Batterietypen werden detailliert dargestellt.

Bei der Zink-Kohle-Batterie oxidiert Zink zu Zink-Ionen, während Mangandioxid reduziert wird. Die Gesamtreaktion lautet: Zn (s) + 2 MnO₂ (s) + 2 H₂O(l) → Zn²⁺(aq) + 2 MnOOH (s) + 2OH⁻(aq).

Die Alkali-Mangan-Batterie zeigt eine ähnliche Reaktion, jedoch mit Unterschieden in den Zwischenprodukten aufgrund des alkalischen Elektrolyten.

Example: In der Zink-Kohle-Batterie bildet sich während der Entladung schwerlösliches Diamminzink, das sich auf den Elektroden ablagert.

Highlight: Ein Vorteil der Alkali-Mangan-Batterie ist ihre Fähigkeit, über längere Zeit höhere Ströme bei gleichbleibender Spannung zu liefern, was auf die größere Oberfläche des Zinks zurückzuführen ist.

Quote: "Durch im Vergleich zur Zink-Kohle-Batterie größere Oberfläche des Zinks können der Alkali-Mangan-Batterie über längere Zeiten höhere Ströme bei gleichbleibender Spannung entnommen werden."

Batterien
Minuspol
Pluspol
mobile Energiequeller
vergleichsaspekt
Nennspannung
Elektrolyt
·Polkappe
Graphitstab
•Manganoxid-
Graphit-Gemisch

Aufbau und Grundlagen von Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien

Diese Seite bietet einen Überblick über den Aufbau der Zink-Kohle-Batterie und Alkali-Mangan-Batterie sowie deren grundlegende Eigenschaften. Beide Batterietypen haben eine Nennspannung von 1,5 V und dienen als mobile Energiequellen zur Umwandlung chemischer in elektrische Energie.

Der Zink-Kohle-Batterie Aufbau besteht aus einem Zinkbecher als Anode, einem Graphitstab als Kathode und einer Ammoniumchloridpaste als Elektrolyt. Im Gegensatz dazu verwendet die Alkali-Mangan-Batterie Zinkpulver in Kalilauge als Anode und einen mit Mangandioxid beschichteten Metallbecher als Kathode.

Vocabulary: Galvanische Zellen sind elektrochemische Systeme, die chemische in elektrische Energie umwandeln.

Highlight: Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Batterietypen liegt im verwendeten Elektrolyten: Die Zink-Kohle-Batterie nutzt eine Ammoniumchloridlösung, während die Alkali-Mangan-Batterie Kaliumhydroxid (Kalilauge) einsetzt.

Definition: Primärbatterien sind Batterien, die nach der Entladung nicht wieder aufgeladen werden können.

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Bei der Zink-Kohle-Batterie oxidiert Zink zu Zink-Ionen, während Mangandioxid reduziert wird. Die Gesamtreaktion lautet: Zn (s) + 2 MnO₂ (s) + 2 H₂O(l) → Zn²⁺(aq) + 2 MnOOH (s) + 2OH⁻(aq).

Die Alkali-Mangan-Batterie zeigt eine ähnliche Reaktion, jedoch mit Unterschieden in den Zwischenprodukten aufgrund des alkalischen Elektrolyten.

Example: In der Zink-Kohle-Batterie bildet sich während der Entladung schwerlösliches Diamminzink, das sich auf den Elektroden ablagert.

Highlight: Ein Vorteil der Alkali-Mangan-Batterie ist ihre Fähigkeit, über längere Zeit höhere Ströme bei gleichbleibender Spannung zu liefern, was auf die größere Oberfläche des Zinks zurückzuführen ist.

Quote: "Durch im Vergleich zur Zink-Kohle-Batterie größere Oberfläche des Zinks können der Alkali-Mangan-Batterie über längere Zeiten höhere Ströme bei gleichbleibender Spannung entnommen werden."

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Aufbau und Grundlagen von Zink-Kohle- und Alkali-Mangan-Batterien

Vocabulary: Galvanische Zellen sind elektrochemische Systeme, die chemische in elektrische Energie umwandeln.

Highlight: Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Batterietypen liegt im verwendeten Elektrolyten: Die Zink-Kohle-Batterie nutzt eine Ammoniumchloridlösung, während die Alkali-Mangan-Batterie Kaliumhydroxid (Kalilauge) einsetzt.