Konsentrasjonscelle

I batteriteknologi er en konsentrasjonscelle en begrenset form av en galvanisk celle som har to ekvivalente halvceller med samme sammensetning, som bare avviker i konsentrasjoner. Man kan beregne potensialet utviklet av en slik celle ved hjelp av Nernst-ligningen. En konsentrasjonscelle produserer en liten spenning når den prøver å oppnå kjemisk likevekt, som oppstår når konsentrasjonen av reaktantene i begge halvcellene er lik. Fordi en størrelsesorden av konsentrasjonsforskjell produserer mindre enn 60 millivolt ved romtemperatur, blir konsentrasjonsceller vanligvis ikke brukt til energilagring.

En konsentrasjonscelle genererer elektrisitet fra reduksjonen i det elektrokjemiske systemets termodynamiske frie energi ettersom forskjellen i de kjemiske konsentrasjonene i de to halvcellene blir redusert. Den samme reaksjonen skjer i halvcellene, men i motsatte retninger, og øker den lavere og reduserer den høyere konsentrasjonen. Energien genereres fra termisk energi som cellen absorberer som varme når strømmen strømmer. Denne genereringen av elektrisitet fra omgivende termisk energi, uten en temperaturgradient, er mulig fordi konvergensen av de kjemiske konsentrasjonene i de to halvcellene øker entropi, og denne økningen mer enn kompenserer for entropi-reduksjonen når varme omdannes til elektrisk energi.

Konsentrasjonscellemetoder for kjemisk analyse sammenligner en løsning av kjent konsentrasjon med en ukjent, og bestemmer konsentrasjonen av det ukjente via Nernst-ligningen eller sammenligningstabellene mot en gruppe standarder.

Konsentrasjonscellekorrosjon oppstår når to eller flere områder av en metalloverflate er i kontakt med forskjellige konsentrasjoner av samme løsning. Det er to generelle typer konsentrasjonsceller.

Konsentrasjonsceller kan være elektrodekonsentrasjonsceller eller elektrolyttkonsentrasjonsceller.

Elektrolyttkonsentrasjonscelle - I denne typen celleelektroder består begge halvcellene av samme stoffer, og elektrolytt er løsningen av samme stoffer, men med ulik konsentrasjon.

Elektrodekonsentrasjonscelle - I denne typen celler dyppes to elektroder av samme stoff, men med ulik konsentrasjon i samme løsning.

Referanser 

Batteri (elektrisitet)
Galvanisk element