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다니엘 세포 작전

1836
  • John Frederic Daniell
전기화학 실험실 설정에서 구리 및 아연 전극이 있는 다니엘 셀.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

개선된 점 볼타 전지다니엘 전지는 다공성 장벽으로 분리된 황산구리(II) 용액에 담긴 구리 전극과 황산아연 용액에 담긴 아연 전극으로 구성됩니다. 이러한 이중 유체 설계는 구리 전극에 수소 가스가 축적되는 것(분극)을 방지하여 훨씬 더 안정적이고 신뢰할 수 있는 전압원을 더 오랜 시간 동안 제공합니다.

The Daniell cell elegantly solved the primary issue of the 볼타 전지: polarization. In the Voltaic pile, hydrogen bubbles formed on the copper cathode, insulating it and stopping the current. The Daniell cell’s design physically separates the two half-reactions. It typically consists of a central zinc anode immersed in a zinc sulfate solution, which is contained within an unglazed earthenware pot. This porous pot is then placed inside a copper can that serves as the cell’s cathode, filled with a copper sulfate solution.

다공성 장벽은 이온이 통과하여 전하 중성을 유지하도록 하지만 용액이 자유롭게 혼합되는 것을 방지합니다. 양극에서는 아연이 산화됩니다. [latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^-[/latex]. 음극에서는 수소 이온이 환원되는 대신 황산구리 용액의 구리 이온이 환원되어 구리 전극에 석출됩니다. [latex]Cu^{2+} + 2e^- rightarrow Cu[/latex].

음극에서 기체가 발생하지 않기 때문에 분극 문제가 해결됩니다. 그 결과 약 1.1볼트의 매우 안정적이고 일정한 전압이 유지되어 다니엘 전지는 최초의 진정한 실용적인 배터리가 되었습니다. 이러한 신뢰성은 19세기의 새로운 전기 산업, 특히 장거리 통신에 안정적인 전원이 필요했던 전신 산업에 매우 중요했습니다.

UNESCO Nomenclature: 2203
전기화학

유형

물리적 장치

분열

상당한

용법

구식

전구체

  • 알레산드로 볼타의 볼타 전지는 분극 문제를 부각시켰다.
  • Michael Faraday’s laws of electrolysis, which quantified electrochemical reactions
  • 이온 용액 및 염에 대한 이해도 향상
  • 분리막으로 사용하기 위한 다공성 세라믹 개발

응용 프로그램

  • 초기 전신망용 전원 공급 장치
  • 초인종과 초기 전화 시스템에 전력을 공급하다
  • 교정용 실험실 전압 표준으로 사용됨
  • 전기도금 및 전기타이핑 산업

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

  • self-healing batteries with 액체 금속 electrodes in immiscible electrolyte phases
  • membrane-less flow batteries for grid storage based on the two-fluid separation principle
  • educational kits demonstrating core electrochemical principles with non-toxic materials
  • miniaturized daniell cells for powering remote, low-power environmental sensors
  • electrochemical reactors for metal refining using a similar separated-solution design
  • bio-batteries that use separated biological media for anode and cathode reactions
  • disposable batteries with solid-state porous separators for improved safety
  • artistic ‘electro-etching’ devices powered by stable, low-voltage cells
관련 용어: 다니엘 전지, 갈바닉 전지, 전기화학, 분극, 다공성 장벽, 황산구리, 황산아연, 전압 표준.

역사적 맥락

다니엘 세포 작전

1831
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1847
1831
1832
1834
1835
1838
1841
1845
1850

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

10년차 기념일

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