Le cuivre-zinc peut-il remplacer l'argent-zinc?

Les batteries argent-zinc sont dans l'actualité (l'actualité de la pop science) ces jours-ci car elles sont recherchées pour concurrencer les batteries lithium-ion. Mais le prix est élevé car l'argent est cher. Cela m'a fait penser au cuivre.

Je cite simplement les valeurs données par wikipedia:

Le cuivre a une électronégativité de 1,9 et une résistivité de 16,78 nΩm.

L'argent a une électronégativité de 1,93 et une résistivité de 15,87 nΩm.

Ils semblent vraiment similaires. La chimie cuivre-zinc ne peut-elle pas se substituer à la chimie argent-zinc? Cela n'aurait-il pas des performances similaires dans une batterie (principale ou rechargeable)?

Je noterai enfin que le cuivre-zinc est l'une des plus anciennes chimies de batteries jamais construites, depuis 1800 par Alessandro Volta. Je soupçonne donc qu'il y a quelque chose de moins génial (ou sinon l'argent-zinc ne serait pas nécessaire). Je ne sais juste pas ce que ça pourrait être.

batteries battery-chemistry

— DrZ214
source

Un peu moins de 2 000 ans sur votre batterie la plus ancienne ... corrosion-doctors.org/Batteries/Baghdad-Battery.htm C'est du fer et du cuivre btw

— Trevor_G

@Trevor D'accord, je vais modifier.

— DrZ214

Leurs électropotentiels , cependant (qui est le critère dont vous devez vous soucier) sont assez différents, surtout si vous considérez toutes leurs formes.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Une autre alternative serait de plaquer la cathode de cuivre en argent au lieu d'utiliser de l'argent massif.

— Nicalandia

Réponses:

Pendant le processus de charge, l'argent est d'abord oxydé en oxyde d'argent (I): 2Ag (s) + 2OH− → Ag2O + H2O + 2e− puis en oxyde d'argent (II): Ag2O + 2OH− → 2AgO + H2O + 2e− , tandis que l'oxyde de zinc est réduit en zinc métallique: 2Zn (OH) 2 + 4e− = 2Zn + 4OH−.

AgO et Ag2O i oxydant plus fort que Cu2O et CuO, de sorte qu'ils peuvent atteindre une tension plus élevée de la cellule. Vous devez regarder le potentiel d'électrode standard: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page) Vous pouvez construire une batterie d'oxyde de cuivre - zinc, mais elle n'a que 0,8 V environ par cellule (mais a une forte capacité de courant ).

— Szymon
source

Merci pour ce lien. Cela soulève un point intéressant. J'ai souvent entendu les piles argent appelées "oxyde d'argent" ou "argent-zinc". Je pense que les oxydes doivent jouer un rôle dans les deux, mais cela pose la question de savoir où se trouve le zinc. J'ai l'impression que ce n'est qu'un catalyseur. J'ai également étudié l'oxyde d'or, juste pour essayer les 3 premiers éléments de la colonne: cuivre, argent, or. Mais il semble que l'or ait à peu près le même potentiel d'électrode que l'argent, peut-être même un peu moins bien, et bien sûr est beaucoup plus lourd et plus cher que l'argent.

— DrZ214

Le zinc métallique est l'anode et AgO est la cathode. Voir l'article de wikipedia sur les piles zinc-argent. La cellule Daniell de zinc et de cuivre n'a aucun lien avec la cellule de zinc argent.

— Ed V

Je pense que cela a quelque chose à voir avec la courbe de décharge.Sur Wikipédia, il est dit que les batteries à l'oxyde de mercure ont une courbe de décharge plate, et que les batteries à l'oxyde d'argent ont une courbe encore plus plate.Selon une autre source, les batteries à l'oxyde de cuivre ne le font pas ont toujours une courbe de décharge plate.La tension chute parfois pendant la décharge, ce qui rend ces batteries moins pratiques.Je crois que c'est la raison pour laquelle les batteries à l'oxyde de cuivre ne sont pas produites en masse même si elles ont une capacité élevée.

— baguette
source