Il rame-zinco può essere sostituito con argento-zinco?

Le batterie all'argento-zinco sono oggi nelle notizie (le notizie della scienza pop) perché sono state studiate per competere con le batterie agli ioni di litio. Ma il prezzo è alto perché l'argento è costoso. Quindi mi ha fatto pensare al rame.

Citando solo i valori forniti da Wikipedia:

Il rame ha un'elettronegatività di 1,9 e resistività di 16,78 nΩm.

L'argento ha un'elettronegatività di 1,93 e una resistività di 15,87 nΩm.

Sembrano davvero simili. La chimica rame-zinco non può sostituire la chimica argento-zinco? Questo non avrebbe prestazioni simili in una batteria (primaria o ricaricabile)?

Noterò infine che il rame-zinco è una delle più antiche batterie chimiche mai costruite, risalente al 1800 da Alessandro Volta. Quindi ho il sospetto che ci sia qualcosa di non eccezionale (o altrimenti non sarebbe necessario argento-zinco). Semplicemente non so cosa potrebbe essere.

batteries battery-chemistry

— DrZ214
fonte

Un po 'fuori sulla batteria più vecchio di circa 2000 anni ... corrosion-doctors.org/Batteries/Baghdad-Battery.htm di E ferro-rame btw

— Trevor_G

@Trevor Ok, lo modificherò.

— DrZ214,

I loro elettropotenziali , tuttavia, (che è il criterio di cui devi preoccuparti) sono abbastanza diversi, specialmente se consideri tutte le loro forme.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

Un'altra alternativa sarebbe quella di placcare in argento il catodo di rame invece di usare argento massiccio.

— Nicalandia,

Risposte:

Durante il processo di carica, l'argento viene prima ossidato all'ossido d'argento (I): 2Ag (s) + 2OH− → Ag2O + H2O + 2e− e quindi all'ossido d'argento (II): Ag2O + 2OH− → 2AgO + H2O + 2e− , mentre l'ossido di zinco è ridotto a zinco metallico: 2Zn (OH) 2 + 4e− = 2Zn + 4OH−.

AgO e Ag2O sono ossidanti più forti di Cu2O e CuO, in modo che possano raggiungere una tensione più elevata dalla cellula. Devi esaminare il potenziale dell'elettrodo standard: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page) Puoi costruire ossido di rame - batteria di zinco, ma ha solo circa 0,8 V per cella (ma ha una forte capacità di corrente ).

— Szymon
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Grazie per quel link. Richiama un punto interessante. Ho spesso sentito le batterie d'argento chiamate "ossido d'argento" o "zinco d'argento". Penso che gli ossidi debbano svolgere un ruolo in entrambi, ma si pone la questione di dove sia lo zinco. Ho l'impressione che sia solo un catalizzatore. Ho anche studiato l'ossido d'oro, solo per provare i primi 3 elementi nella colonna: rame, argento, oro. Ma sembra che l'oro abbia circa lo stesso potenziale dell'elettrodo dell'argento, forse anche un po 'peggio, e ovviamente è molto più pesante e più costoso dell'argento.

— DrZ214,

Lo zinco metal è l'anodo e AgO è il catodo. Vedi l'articolo di Wikipedia sulle batterie allo zinco d'argento. La cella Daniell di zinco e rame non ha alcuna relazione con la cella di zinco argento.

— Ed V,

Penso che questo abbia qualcosa a che fare con la curva di scarica. Su Wikipedia si afferma che le batterie all'ossido di mercurio hanno una curva di scarica piatta e che le batterie all'ossido d'argento ne hanno anche una più piatta. Secondo un'altra fonte, le batterie all'ossido di rame no hanno sempre una curva di scarica piatta. La tensione a volte diminuisce durante la scarica, rendendo queste batterie meno pratiche. Credo che questo sia il motivo per cui le batterie all'ossido di rame non sono prodotte in serie anche se hanno una capacità elevata.

— bacchetta
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