Někdy se zdá, jako by se tužkové baterie rozmnožovaly, když jsou ponechány o samotě v tmavých zásuvkách po celém domě. Jak je děti vytrhávají z hraček, když jim dochází šťáva, ty vybité bez náboje se míchají s novými. A nějak nikdy není po ruce funkční tester baterií nebo multimetr, který by je otestoval (a možná dokonce byly jeho baterie ukradeny pro použití v něčem jiném).
Jedním z pověstných a jednoduchých testů, jak určit vybitou baterii od dobré, je odskok vybitých baterií – upusťte je na zem a vybitá baterie se odrazí. To se setkalo s jistou mírou skepse a mnozí tvrdí, že tato technika nemá vůbec žádný vědecký základ. Tuto otázku však nyní vyřešily výsledky recenzované studie vědců z Princetonské univerzity publikované v časopise Journal of Materials Chemistry.
Odraz vybitých baterií
Studie ukazuje, že čím více se baterie vybíjí, tím větší je její odraz – měřeno shozením baterií do plexisklových trubek a zaznamenáním výšky odrazu. Tato korelace se vyrovná, když se spotřebuje polovina energie. Kromě toho, že se autoři zbavili pochybností o užitečnosti této techniky, přišli také na to, proč se vlastnosti baterií a jejich tendence k odskakování mění s tím, jak se vyčerpává jejich energie.
Rozbor baterií
Většina jednorázových baterií se skládá ze dvou komor. Jednu tvoří kladně nabitá katoda, která obsahuje oxid manganičitý. Druhou je záporně nabitá anoda, která obsahuje zinek ve formě gelu a trochu hydroxidu draselného – zásady, která dala standardním nenabíjecím alkalickým bateriím jejich název.
Uvnitř alkalické baterie. Tympanus
Při spojení obou konců baterie reaguje zinek s hydroxidem v anodě, čímž se uvolní elektrony, které proudí k oxidu manganičitému v katodě, a vzniká elektřina. Během tohoto procesu reagují různé chemické látky za vzniku oxidu zinečnatého a jiné formy oxidu manganičitého. Když všechen zinek zreaguje, není již co vytvářet tok elektronů, a tak se baterie vybije.
Tým z Princetonské univerzity poté rozpitval baterie s různým stupněm vybití a zkoumal jejich obsah pod rastrovacím elektronovým mikroskopem. Zjistili, že v procesu vybíjení dochází také k fyzikálním i chemickým změnám v povaze baterie.
Koxid zinečnatý se tvoří kolem částic zinku usazených v gelu a pomalu mění gel na keramiku. Zatímco materiál začíná jako pevně nabalené částice, proces oxidace mezi nimi vytváří drobné můstky, čímž vzniká materiál trochu podobný síti spojených pružin, což mu dodává odrazivost. Každý, kdo někdy upustil želé na podlahu, ví, že gely neodskakují – ale keramická forma, ve které se vytvoří, může.
„Maximálního odrazu“ se však dosáhne, když je baterie nabitá přibližně z poloviny, a v té chvíli se množství odrazu vyrovná, přestože se stále tvoří další oxid zinečnatý. Technika odskoku tedy může odhalit, že baterie není čerstvá, ale není ukazatelem toho, že je zcela vybitá. Přesto je to snadný a okamžitý způsob, jak zkontrolovat hojnost baterií, které plní naše šuplíky – není k tomu potřeba multimetr.
Tento článek byl původně publikován na stránkách The Conversation. Přečtěte si původní článek.