Edelliseen vastaukseeni jatkoa, löysin erään väitöskirjan aiheesta jossa tämä:
3.3 Virtausakut
Virtausakut, kuten sinkkihalogeeniakut (sinkkikloori- (ZnCl₂) ja sinkkibromi-akku
(ZnBr₂)) ja REDOX-akut ovat lähtöaineiden edullisuuden takia olleet myös kehittelyn
kohteena sähköajoneuvojen akuiksi. Ne eivät kuitenkaan ole uusi keksintö, sillä jo
1884–85 Charles Renard käytti ensimmäisenä ZnCl₂-akkuja ilmalaivassaan La France.
Virtausakulla tarkoitetaan akkua, jossa reagoivat aineet kierrätetään kennoston läpi
vasta tarvittaessa. Samalla se sallii akun aktiivisen materiaalin säilömisen akun
ulkopuolelle, mikä tekee virtausakuista erikoisia. Kaikkea akun aktiivista materiaalia ei
12
kuitenkaan säilötä virtaavassa elektrolyytissä, vaan ladattaessa muodostuva sinkki
säilötään kennon negatiiviselle elektrodille. Virtausakun periaate on viety vielä
sinkkihalogeeni-akkua
pidemmälle
REDOX-akuissa
työllistämällä
kaksi
liukoista
hapetusparia energian säilömiseksi. [8, s. 299 - 302.]
3.3.1 Sinkki-klooriakku (ZnCl₂)
Sinkki-halogeeniakuista tunnetuimpia ovat ZnCl₂-akku ja ZnBr₂-akku, joista seuraavassa
käsitellään esimerkkinä ZnCl₂-akku. Sinkki-halogeeniakuissa metallinen sinkki toimii
negatiivisena elektrodina ja positiivisena elektrodina on halogeeniliuos (kloori tai
bromi). Näistä kahdesta ZnCl₂-akku olisi huomattavasti korkeamman energiatiheytensä
takia edullisempi sähköajoneuvokäyttöön, mutta sen ongelmana on kaasumaisen
kloorin vapautuminen varausreaktiossa, minkä vuoksi järjestelmä vaatii kloorin
vesiliuoksen jäähdyttämisen.
ZnCl₂-akkuun ei juurikaan kiinnitetty huomiota ennen 1970-lukua, jolloin EDA (Energy
Development Associates) USA:ssa ja Furukawa Electric Company Japanissa kehittivät
siitä ladattavan version. Kiinnostus ZnCl₂-akkua kohtaan hiipui kuitenkin jo 1980-luvun
lopussa lähinnä akun monimutkaisen toiminnan takia. Toisena syynä oli kasvava
kiinnostus käyttää bromia positiivisena elektrodina kloorin sijasta, sillä bromi oli
helpompaa käsitellä eikä se vaadi kloorin tavoin jäähdytystä. Kuvassa 3 on esitetty
sinkki-halogeeniakun toiminta, joka samalla havainnollistaa kaikkien virtausakkujen
toiminnan periaatetta. [8, s. 302.]
13
Kuva 3. Sinkki-klooriakun toiminta akkua ladattaessa [8, s. 303]
Varatussa akussa negatiivisena elektrodina on hiilestä valmistetuille levyille syntynyt
sinkki ja positiiviselle elektrodille muodostunut kloorikaasu, jonka vedestä ja
sinkkikloridista muodostuva elektrolyytti kuljettaa pois. Akkua purettaessa pumpun
kierrättämä elektrolyytti kuljettaa kloorin positiiviselle elektrodille, jossa kloori reagoi
muodostaen kloridi-ioneja. Samalla sinkki reagoi negatiivisella elektrodilla luovuttaen
elektroneja ja muodostaen positiivisia sinkki-ioneja. Nämä sinkistä vapautuvat
elektronit saavat aikaan sähkövirran. Kun akkua ladataan, pumppu kierrättää vedestä
ja sinkkikloridista muodostuvaa elektrolyyttiä akun läpi ja reaktiot voivat tapahtua
toisinpäin. Elektrolyytin positiiviset sinkki-ionit muuttuvat negatiivisella elektrodilla
jälleen sinkiksi ja negatiiviset kloridi-ionit muuntuvat positiivisella elektrodilla uudelleen
kloorikaasuksi. Peruskennoreaktiot on esitetty yhtälössä 4. [8, s. 303.]
(4)
lähde:
http://slideflix.net/doc/3099290/s%C3%A ... lia-amma...