rūgštinis lengvojo automobilio elektros akumuliatorius
elèktros akumuliãtorius, daugkartinio naudojimo cheminis elektros energijos šaltinis. Veikimas pagrįstas grįžtamosiomis elektrocheminėmis reakcijomis (cheminę energiją verčiančiomis elektros energija), todėl iškrautą elektros akumuliatorių vėl galima įkrauti leidžiant per jį priešingos krypties nuolatinę elektros srovę (tuo elektros akumuliatorius skiriasi nuo tik vieną kartą panaudojamų galvaninių elementų). Rūgštinio elektros akumuliatoriaus (jis dar vadinamas švino elektros akumuliatorius) teigiamasis elektrodas yra švino dioksidas PbO2, neigiamasis – švinas Pb, elektrolitas – sieros rūgšties H2SO4 tirpalas. Iškraunant elektros akumuliatorių ant abiejų elektrodų susidaro švino sulfatas PbSO4, kuris įkraunant ant elektrodų vėl virsta pradinėmis medžiagomis.
Šarminio elektros akumuliatoriaus, pvz., nikelio‑kadmio, teigiamasis elektrodas yra nikelio oksidas‑hidroksidas NiOOH, neigiamasis – kadmis Cd, elektrolitas – kalio hidroksido KOH tirpalas. Iškraunant elektros akumuliatorių kadmis oksiduojamas iki kadmio hidroksido Cd(OH)2, NiOOH redukuojamas iki nikelio hidroksido Ni(OH)2, įkraunant elektros akumuliatorių ant elektrodų vėl susidaro pradinės medžiagos. Hidridinio elektros akumuliatoriaus teigiamasis elektrodas NiOOH, neigiamasis – specialus, lengvai su vandeniliu sudarantis hidridą lydinys (paprastai LaNi5), elektrolitas – KOH tirpalas. Iškraunant šį elektros akumuliatorių iš hidrido išsiskyręs vandenilis oksiduojasi iki vandenilio jonų H+, kurie su hidroksilo jonais OH– sudaro vandenį (įkraunat elektros akumuliatorių vandenilis vėl išsiskiria į lydinį). Nikelio‑metalo hidrido elektros akumuliatoriaus elektrinė talpa 30–40 % didesnė negu nikelio‑kadmio elektros akumuliatoriaus, nėra kenksmingų metalų, tačiau įkrovimo ir iškrovimo ciklų skaičius mažas, lengvai savaime išsikrauna. Ličio jonų elektros akumuliatoriaus neigiamasis elektrodas yra grafitas, teigiamasis – LiCoO2 arba mangano špinelis, elektrolitas – ličio jonų turintis organinis junginys. Rūgštiniai elektros akumuliatoriai naudojami transporto priemonėse (pvz., automobiliuose), šarminiai ir hidridiniai elektros akumuliatoriai – nešiojamuosiuose prietaisuose ir aparatuose, nikelio‑geležies elektros akumuliatoriai – savaeigėse krovininėse transporto priemonėse, ličio jonų elektros akumuliatoriai – kompiuteriuose, mobiliuosiuose telefono aparatuose.
Rūgštinį elektros akumuliatorių 1859 išrado prancūzų fizikas Gastonas Planté, šarminis elektros akumuliatorius išrastas 1899, tačiau pradėtas naudoti tik 1950, ličio jonų elektros akumuliatorius pradėtas gaminti 1991 (už šį išradimą M. S. Whittinghamui, A. Yoshino ir J. B. Goodenoughui 2019 skirta Nobelio chemijos premija); ličio elektros akumuliatorius su kietuoju elektrolitu (ličio polimerinis elektros akumuliatorius) pradėtas gaminti 1999. Daugkartinio naudojimo šarminis elektros akumuliatorius pradėtas gaminti 1992.
2509
-ličio jonų baterija