Titelaufnahme

Titel
Verbesserung des Lade-Entlade-Verhaltens saurer Zink-Kohle-Batterien durch den Einsatz von Redox-Mediatoren / Schlegl Harald
VerfasserSchlegl, Harald
Begutachter / BegutachterinFabjan, Christoph
Erschienen2008
Umfang84 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2008
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Batterien / Zink-Kohle-Batterien / Zink-Braunstein-Batterien / Leclanche-Zelle / Wiederaufladbarkeit
Schlagwörter (EN)batteries
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-23382 Persistent Identifier (URN)
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Verbesserung des Lade-Entlade-Verhaltens saurer Zink-Kohle-Batterien durch den Einsatz von Redox-Mediatoren [1.57 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

1.) Versuche mit handelsüblichen Leclanche-Zellen bestätigten, dass diese kaum wiederaufladbar sind. Als Gründe dafür sind auf der Anodenseite Probleme mit der Zinkabscheidung, auf der Kathodenseite Probleme mit der Rückoxidation von Mn2+ zu Braunstein bekannt.

2.) In nasschemischen Versuchen mit Mn2+-Lösungen wurde die Möglichkeit des Systems Brom/Bromid, Mn2+ zu oxidieren, nachgewiesen, wobei sowohl Brom in elementarer Form als auch Brom in einem organischen Komplex erfolgreich verwendet wurden. Die starke pH-Abhängigkeit der entsprechenden Reaktionen wurde untersucht, Stabilisierung des pH mittels eines Puffers, zum Beispiel Borsäure, scheint empfehlenswert.

Weiters wurde die Möglichkeit von Braunstein, in sehr saurem Milieu Bromid zu Brom zu oxidieren, nachgewiesen.

3.) In elektrochemischen Versuchszellen wurden Lade-Entlade-Versuche mit Braunstein-Presslingen gegen eine Zink-Elektrode durchgeführt. Die prinzipielle Wiederaufladbarkeit der Braunstein-Presslinge wurde nachgewiesen, wobei die Entladung nur bis zum dreiwertigen Mangan erfolgte. In zukünftigen Arbeiten wird der Einfluss von komplexiertem Brom auf diese Wiederaufladbarkeit näher zu untersuchen sein.

4.) Der Einfluss von komplexiertem Brom auf die Wiederaufladbarkeit handelsüblicher Leclanche-Zellen wurde untersucht. Durch Injektion von organischem Bromkomplex direkt in die Kathodenmasse der Leclanche-Zelle konnte keine Verbesserung der Wiederaufladbarkeit erzielt werden.

Vermutet wird eine Unverträglichkeit zwischen Brom und einer der Zellkomponenten. Modifikationen an Leclanche-Zellen zur Umgehung dieser Probleme könnten in weiterführenden Arbeiten untersucht werden.

Zusammenfassung (Englisch)

1.)Experiments with Leclanche-cells showed that they are merely rechargeable. Reasons for that are, on the anodic side, problems with the electrodeposit of zinc, at the cathodic side problems with the reoxidation of manganese(II) to manganese dioxide.

2.)Further experiments in aqueous solutions showed the capability of the system bromine/bromide to oxidize manganese(II). In the experiment elementar bromine was used as well as bromine in an organic complex. The strong influence of the pH value to this reactions was examined. The capability of manganese dioxide to oxidize bromide to elementar bromine was proven.

3.)In electrochemical cells charge/recharge experiments with pressed manganese dioxide pills were carried out. The principal rechargeability of the pills was proven, if the reduction only leads to manganese(III). 4.)The influence of organic bromine complexes to the rechargeability of leclanche-cells was examined. The injection of organic bromine complexes to the cathodic mass of a leclanche cell did not result in an improvement of rechargeability. An incompatibility between bromine and one of the cell components is assumed.