חוק החדירה האלקטרונית של פאראדיי הוא היסוד להבנת האופן שבו סוללות מאחסנות ומשחררות אנרגיה.זה מתייחס לכמות המטען החשמלי המועבר במהלך התגובות אלקטרו-כימיות לכמות החומר המעורב.חוק זה משמש לעתים קרובות כדי להעריך את היכולת התיאורטית של סוללות, אבל יש לו מגבלות כאשר הוא מיושם על תרחישים של עולם אמת.

להבין את החוק של פאראדיי

חוק פאראדיי קובע כי כמות המטען החשמלי (Q) העובר דרך מעגל היא פרופורציה לכמות החומר העוברת חמצון או הפחתה.

⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שם מקור:0 ,9.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.

שימוש ב- Battery Capacity

יכולת סוללה מחושבת לעתים קרובות על בסיס המטען הכולל המועבר במהלך התגובות אלקטרוכימיות.היכולות התיאורטיות (בשעות אמפריות) ניתן להעריך באמצעות מספר האלקטרונים המעורבים בתגובה ואת המסה המרובעת של חומרים פעילים.

לדוגמה, בסוללה ליתיום-יון, היכולת תלויה במספר של תותים ליתיום שניתן להתקנה באופן רצוני ולהפיק מחומרי אלקטרודה.שימוש בחוק פאראדיי, מהנדסים יכולים להעריך את היכולת המקסימלית האפשרית המבוססת על סטוימטריה כימית.

דוגמאות ל-Crecaculations

נניח שתגובה כרוכה בהעברת שומה אחת של אלקטרונים לשחיקה של חומר פעיל.ניתן לחשב את היכולת התיאורטית כ:

(ב) ⁇ (ב"א) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עבור 1 שומה של אלקטרונים, זה מניב בערך 26.8 אה, הערך הזה מייצג את היכולת המקסימלית בהנחה 100% יעילות ותגובה מלאה.

גבולות חוק פאראדיי

בעוד שימושי, חוק פאראדיי יש מגבלות כאשר הוא מיושם סוללות אמיתיות.הוא מניח תגובות שלמות ויעילות, אשר לעתים רחוקות להתרחש בפועל. גורמים כגון הפחתת אלקטרודה, תגובות צד, ניצול בלתי שלם של חומרים פעילים להפחית את היכולת בפועל.

בנוסף, מגבלות פיזיות כמו שטח משטח אלקטרודה ואפקט מוליכות אלקטרוליטית השפעה ביצועים. לכן, היכולת התיאורטית לעתים קרובות overestimates את היכולת המעשית של סוללה.

  • ירידה אלקטרודה לאורך זמן
  • תגובות כימיות
  • שימוש בחומרים פעילים
  • מגבלות פיזיות וכימיקליות