Можно ли заменить медь-цинк серебром-цинком?

Серебряно-цинковые батареи в новостях (новости поп-науки) в эти дни, потому что они исследуются, чтобы конкурировать с литий-ионными батареями. Но цена высока, потому что серебро дорого. Так что это заставило меня задуматься о меди.

Просто цитируя значения, данные википедией:

Медь имеет электроотрицательность 1,9 и удельное сопротивление 16,78 нОм.

Серебро имеет электроотрицательность 1,93 и удельное сопротивление 15,87 нОм.

Они кажутся действительно похожими. Не может ли химия медь-цинк заменить химию серебро-цинк? Разве это не будет иметь аналогичную производительность в батарее (основной или перезаряжаемой)?

Напоследок отмечу, что медно-цинковый сплав является одним из старейших химических аккумуляторов, когда-либо созданных Алессандро Вольта в 1800 году. Поэтому я подозреваю, что в этом есть что-то не очень хорошее (иначе серебро-цинк не понадобится). Я просто не знаю, что это может быть.

batteries battery-chemistry

— DrZ214
источник

Немного от Вас на старейшей батарее около 2000 лет ... corrosion-doctors.org/Batteries/Baghdad-Battery.htm Это железо-медь BTW

— Trevor_G

@Trevor Хорошо, я буду редактировать.

— DrZ214

Однако их электропотенциалы (это критерий, о котором вам нужно заботиться) довольно разные, особенно если учесть все их формы.

— Игнасио Васкес-Абрамс

Другой альтернативой будет серебряная пластина с медным катодом вместо твердого серебра.

— Никаландия

Ответы:

В процессе зарядки серебро сначала окисляется до оксида серебра (I): 2Ag (s) + 2OH- → Ag2O + H2O + 2e-, а затем до оксида серебра (II): Ag2O + 2OH- → 2AgO + H2O + 2e- в то время как оксид цинка восстанавливается до металлического цинка: 2Zn (OH) 2 + 4e- = 2Zn + 4OH-.

AgO и Ag2O более сильный окислитель, чем Cu2O и CuO, поэтому они могут достигать более высокого напряжения от элемента. Вы должны посмотреть на потенциал стандартного электрода: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page). Вы можете создать оксидно-цинковую батарею из меди, но она имеет только около 0,8 В на элемент (но обладает возможностью сильного тока). ).

— Szymon
источник

Спасибо за эту ссылку. Это поднимает интересный момент. Я часто слышал, что серебряные батареи называются либо «оксид серебра», либо «серебро-цинк». Я думаю, что оксиды должны играть роль в них обоих, но напрашивается вопрос о том, где находится цинк. У меня складывается впечатление, что это просто катализатор. Я также исследовал оксид золота, чтобы попробовать первые 3 элемента в колонке: медь, серебро, золото. Но похоже, что золото имеет примерно тот же потенциал электрода, что и серебро, может быть, даже немного хуже, и, конечно, намного тяжелее и дороже серебра.

— DrZ214

Металлический цинк является анодом, а AgO - катодом. Смотрите статью в Википедии о серебряно-цинковых батареях. Ячейка Даниэля из цинка и меди не имеет отношения к ячейке из цинка и серебра.

— Эд V

Я думаю, что это как-то связано с кривой разряда. В википедии говорится, что ртутно-оксидные батареи имеют плоскую кривую разряда, а у серебряно-оксидных батарей ровная. По другому источнику, медно-оксидные батареи не имеют всегда есть плоская кривая разряда. Напряжение иногда падает во время разряда, делая эти батареи менее практичными. Я считаю, что это причина, почему медно-оксидные батареи не производятся в массовом порядке, даже если они имеют высокую емкость.

— шомпол
источник