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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Accumulatori

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Accumulatori "Caldi", Na-S Ni-NaCl
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kekko.alchemi

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Inviato il: 13/10/2011,19:56

CITAZIONE (drmacchi11 @ 13/10/2011, 16:30)
a questo proposito : Kekko si travasano anche gli altri post su questo argomento?

Si si per forza, ora ci dovrebbe pensare Dolomitico.

...una cosa, ma quindi la batteria ZEBRA (Ni - NaCl) non necessita del sodio fuso? Perchè se è così allora è abbastanza semplice da fare...



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L'universo è dominato dagli estremi, l'infinitamente grande e l'infinitamente piccolo.
Ma l'equilibrio è ciò che plasma la materia di cui siamo fatti.
by kekko

 

drmacchi11
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Inviato il: 14/10/2011,01:01

Dunque io l'ho capita così :
POSITIVO : FeCl2 fuso , immerso in elettrolita fuso NaAlCl4 (t=250C)
NEGATIVO : Na (sodio metallico)

Il sodio metallico si CREA dalla reazione. visto che si crea , non dobbiamo averlo come sostanza di partenza.
I due poli sono separati dalla membrana ceramica (Al2O3) ( E QUI TI CHIEDO COME FAI A FARLA?) che lascia passare solo lo IONE Na+ accompagnato dal flusso di elettroni.

Quindi le due reazioni :

SCARICA BATTERIA :
FeCl2 = Fe(++) + 2 Cl-
2Na(+) + 2e- ---> 2 NaCl + Fe

CARICA BATTERIA : 2NaCl= 2 Na+ + 2 Cl-
Fe - 2e(-) ------> FeCl2 + 2Na

Perchè usano l'elettrolita NaAlCl4 ? secondo me percè qui il pericolo è il sodio e se si rompe la cella , il sodio metallico che si crea in fase di carica potrebbe uscire , usicre = contatto con aria umida = FIAMMATA
Ma l'elettrolita blocca tutto così :
NaAlCl4 + 3 Na --> 4 NaCl + Al

ho messo il ferro al posto del nichel , visto che dicono che funzia lo stesso ed il cloruro di ferro lo trovi pure al consorzio agrario!

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 14/10/2011,12:04

Perfetto! Il mio dubbio era questo infatti, se c'è sodio metallico anche in questa avevo pensato che allora era simile alla sua "antenata" Na-S.

Cmq, la membrana selettivamente permeabile non è altro che una membrana fatta di ceramica arricchitta di allumina. L'allumina ovvero ossido di alluminio si ottiene facilmente (oppure si compra bello e fatto) facendo reagire l'alluminio metallico con l'acido cloridrico (acido muriatico) e successivamente aggiungendo idrossido di sodio (soda caustica). Si ottiene così un bel precipitato bianco, e dopo vari lavaggi avremo ottenuto l'allumina.

A questo punto bisogna avere l'argilla in polvere che si trova facilmente nei negozi di ceramica a circa 1 euro al Kg, si mescola così l'allumina con la polvere di argilla con una percentuale variabile fra il 15 e il 20%. Si impasta con l'aggiunta di acqua, si stende una sfoglia dello spessore desiderato e se ne taglia così la forma che vogliamo, si lascia poi asciugare per alcuni giorni e si cuoce in forno a 930 - 950 °C.

A cottura ultimata si condisce con olio sale e pepe ed il piatto è servito! ahahah sta parte no...

Per la cottura serve un forno apposito per la ceramica (ne ho uno perchè mia madre dipinge su porcellana). Ho utilizzato questo procedimento per ottenere delle membrane che mi servivano per un esperimento di elettrolisi, e devo dire che funzionavano molto bene!
E' scontato che si possano ottenere tutte le forme che vogliamo con l'argilla.

PS: L'argilla migliore è quella che dopo la cottura da ceramica bianca, quella rossastra non va troppo bene perchè contiene ossidi di ferro e potrebbe interagire con le reazioni.

Kekko



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simpalele
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Inviato il: 14/10/2011,12:20

Stai scherzando? Si ...

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 14/10/2011,12:49

Cioè? Intendi come fai a far formare il reticolo cristallino adatto a far passare solamente il sodio?



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simpalele
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Inviato il: 14/10/2011,13:03

Si intendevo proprio quello, come ho fatto notare (il post relativo e' passato inosservato) si tratta di beta-alumina un composto allotropico di SiO2 sinterizzato ad altissima pressione e temperatura in assenza di ossigeno. E' il motivo principale per il quale le batterie calde non si affermano ancora. Difficilissimo produrlo nelle dimensioni adatte, costosissimo e fragilissimo. Non credo che una volgare ceramica addizionata di allumina abbia le stesse prestazioni in termini di resistenza interna.
Se ci riesci ....

Poi vedremo anhe gli elettroliti non fusi (che certamente esistono anche se problematico sintetizzarli senza un laboratorio), ma la beta-allumina rimane il problema principale a mio parere.

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 14/10/2011,13:12

Ma guarda, la resistenza interna dipende principalmente dallo spessore della lamina di ceramica. Ovvio che più è spessa e meno lascia passare gli ioni. Per un esperimento probabilmente può andar bene, per costruire una pila di daniell (sicuramente diversa) funziona alla grande, non lascia passare i reagenti ma solamente il flusso di ioni.

La grandezza del reticolo si può variare miscelando diverse composizioni di argilla, con caolino e quant'altro, in pratica si traduce in diverse miscelazioni di ceramica, porcellana e allumina, ma considera che in genere gli ioni passano tranquillamente con la ricetta che ho scritto sopra. Probabilmente non sarà certo una membrana sinterizzata da star-trek ma per fare un esperimento va più che bene, parlo per cose provate.

Kekko



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drmacchi11
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Inviato il: 14/10/2011,13:39

Ecco era la storia del forno che mi mancava. Come ci arrivo a 900c? Ho un forno delle pizze a 200! Per la granulometria bisogna considerare anche argilla ventilata micronizzata, talco,caolino

 

kekko.alchemi

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Inviato il: 14/10/2011,13:49

Te la cuocio io! Il mio forno arriva fino a 1100 °C e ha la possibilità di impostare i tempi di salita e discesa delle varie temperature.

PS: Ma il pacchetto poi, tutto ok?



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qqcreafis

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Inviato il: 14/10/2011,16:44

non è importante che gli elettrodi siano fusi, basterebbe che lo siano i sali (anidri!), ad es una batteria allumino e ... qualcos'altro con sali fusi.
Inoltre le temperature elevate faciliterebbero reazioni altrimenti molto lente, in poche parole aumenta la potenza




Modificato da qqcreafis - 14/10/2011, 19:29


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Geppetto1
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Inviato il: 14/10/2011,19:58

Mi spiace raffreddare il vostro entusiasmo,ma credo che sia molto complicato realizzare col fai da te una batteria zebra.Ci sono troppe lavorazioni che richiedono macchinari che non abbiamo tutti a portata per nn parlare delle conoscenze di certe cose come la composizione e dose esatta della miscela dei sali in cui è immerso il catodo per esempio.Oppure il fatto che il catodo è posto sottovuoto e alla temperatura di 154 gradi va in fusione.Ho trovato un pdf molto interessante al riguardo,basta che su google digitate batterie zebra schema ed è il primo risultato.Se magari ci riuscite trovando un sistema più semplice i miei più sinceri complimenti.Ammiro molto i vostri risultati ottenuti sperimentando di continuo.

 

drmacchi11
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Inviato il: 14/10/2011,20:46

Beh le quantità dei reagenti le calcoli dalla stechiometria della redox....

 
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