باتری های قلیایی
امروزه ما عمدتا استفاده می کنیم باتری های قلیایی برای چراغ قوه، موس کامپیوتر یا کنترل از راه دور. تنها در آلمان، سالانه بیش از 800 میلیون از این باتری ها در طرح های مختلف – از سلول دکمه ای تا بلوک 9 ولتی – به فروش می رسد.
با بررسی دقیق تر، باتری های قلیایی منگنز سلول های دی اکسید منگنز روی با یک الکترولیت قلیایی هستند. واکنش های الکترود مشابه واکنش های باتری روی کربن است.
دی اکسید منگنز در محفظه فولادی باتری به هیدروکسید منگنز تبدیل می شود که به عنوان قطب مثبت (کاتد) عمل می کند.

یک میخ رسانا که با ژل هیدروکسید پتاسیم حاوی روی در تماس است، به عنوان قطب منفی (آند) عمل می کند. در طی اکسیداسیون ابتدا یون های روی تشکیل می شوند که در نهایت با یون های هیدروکسید در یک مکانیسم پیچیده واکنش داده و اکسید روی جامد را تشکیل می دهند. این منجر به واکنش کلی یا سلولی زیر می شود:

زn(س)  +  2  مnO2(س)  +  اچ2O(ل) →  زnO(س)  +  2  مnO(Oاچ)(س)

الکترون های آزاد شده در طی اکسیداسیون از طریق یک پین فلزی به سمت مصرف کننده مهاجرت می کنند، به عنوان مثال. ب. یک لامپ رشته ای. آنها از طریق مدار بسته به قطب مثبت (کاتد) می رسند و توسط دی اکسید منگنز جذب می شوند. تعادل بار از طریق انتقال یون های هیدروکسید از طریق کاغذ فیبر قابل نفوذ یون به ژل هیدروکسید روی-پتاسیم اتفاق می افتد. غلاف فلزی به طور رسانا به قطب مثبت متصل است. برخلاف باتری‌های روی کربن قدیمی‌تر، در واکنش الکترود شرکت نمی‌کند. در نتیجه، پوسته فولادی نمی تواند متخلخل شود و باتری قلیایی منگنز ضد نشت است.
ولتاژ نامی حاصل از واکنش سلول 1.5 ولت است. بسته به بار، پس از چند ساعت به زیر 0.8 ولت می رسد.
با این حال، تخلیه به طور قابل توجهی کندتر از باتری های روی کربن است، زیرا به دلیل سطح بالای پودر روی، روی بیشتری در واحد زمان اکسید می شود. در نتیجه جریان تخلیه بالاتر در مدت زمان طولانی تری امکان پذیر است.

باتری‌های قلیایی منگنز با اتصال چند سلول مونو به صورت سری، به ولتاژ نامی متعدد 1.5 ولت می‌رسند، به عنوان مثال. B. 6 * 1.5 V = 9 V برای باتری بلوک 9 ولت استاندارد.

سلول های دکمه ای
به خصوص هنگامی که – مانند ساعت های مچی یا کنترل از راه دور در اتومبیل ها – به منابع انرژی طولانی مدت با توان کم نیاز است. سلول های دکمه ای. سلول های قلیایی منگنز فقط به میزان محدودی برای این کار مناسب هستند.
به همین دلیل، سلول های دکمه ای اغلب از مواد الکترود دیگری مانند باتری های اکسید روی-نقره گسترده تشکیل شده اند.
اکسید جیوه (II) سمی قبلاً عامل اکسید کننده سلول های دکمه ای بود، اما دیگر مجاز به استفاده از آن در اروپا نیست.

در باتری‌های اکسید روی-نقره که امروزه استفاده می‌شود، اکسید نقره در کاتد (قطب مثبت) کاهش می‌یابد. روی در آند (در قطب منفی)، مشابه باتری منگنز قلیایی اکسید می شود. لیمو پتاسیم به عنوان الکترولیت استفاده می شود. واکنش سلولی ولتاژی در حدود 1.55 ولت ارائه می کند.

زn(س)  +  آجی2O(س) →  زnO(س)  +  2  آجی(س)

سمعک تقریباً منحصراً توسط باتری های روی-هوا تغذیه می شود. به دلیل قدرت نسبتاً بالا و ولتاژ تقریباً ثابت در کل تخلیه، آنها برای کاربردهای پزشکی ایده آل هستند. با توجه به واکنش کلی، سلول های دکمه روی-هوا از نظر تئوری می توانند به ولتاژ اسمی 1.65 ولت برسند. با کاهش منبع هوا، ولتاژ به 1.35 تا 1.4 ولت کاهش می یابد و در نتیجه، از جمله موارد دیگر، عمر مفید افزایش می یابد.

2 زn(س)  +  O2(جی) +  2 اچ2O(ل)  →  2 زn(Oاچ)2(س)

باتری های لیتیومی
با بیشترین پتانسیل الکترود منفی (E 0 (Li/Li+) = -3.04 V) و بالاترین ظرفیت تخلیه، لیتیوم یک ماده آند ایده آل برای باتری ها است. با این حال، واکنش شدید لیتیوم با آب نیاز به استفاده از حلال های آلی یا الکترولیت های جامد دارد. باتری هایی که به دلیل هزینه های بالای تولید گران هستند، بسیار قدرتمند هستند و می توانند بیش از ده سال عمر کنند.
آنها در دوربین ها، کامپیوترها و حتی در ضربان سازها استفاده می شوند. انواع مختلفی از وجود دارد باتری های لیتیومی. آند همیشه از لیتیوم، دی اکسید منگنز (تو Z ≈ 2.9 V)، ید (UZ ≈ 2.8 V) یا سولفید آهن (UZ ≈ 1.5 V).
ساختار و الکترولیت با مواد کاتد متفاوت است. هنگامی که یک باتری سولفید آهن لیتیوم تخلیه می شود، واکنش کلی زیر در سلول انجام می شود:

4 Lمن(س)  +  fهاس2(س)  →  2 Lمن2اس(س)  +   fه(س)

باتری های مختلف در یک نگاه: