Lithiové baterie a baterie. Složení lithiových baterií

Články nebo baterie, jejichž hlavní složkou je lithium, mají jako jednu ze svých charakteristik skutečnost, že jsou velmi lehké, protože lithium je dosud nejméně hustý kov. Pro představu, tento stříbřitě bílý kov se vznáší ve vodě, protože je dvakrát tak hustý, než je. To je způsobeno skutečností, že lithium má pouze tři protony a tři neutrony.

Existují dva hlavní typy lithiových baterií, z nichž jedna se nazývá lithium-jodová baterie. Byl vyvinut hlavně pro použití v kardiostimulátory, protože je velmi lehký, bezpečný (neuvolňuje plyny, protože je hermeticky uzavřený), má dobrý životnost (přibližně 8 až 10 let), poskytuje napětí 2,8 V a vysokou hustotu náboje (0,8 Wh / cm³).

Elektrody jsou tvořeny lithiem a jodovým komplexem, které jsou odděleny krystalickou vrstvou jodidu lithného, ​​která umožňuje průchod elektrického proudu. Ó kovové lithium funguje jako anoda této buňky, tj. je to záporný pól, který oxiduje a ztrácí elektrony. již katoda, kladný pól, který redukuje přijímající elektrony, je komplex jódu.

Podívejte se na semireakce, které se vyskytují v elektrodách, a rovnici, která představuje globální reakci tohoto typu článku:

Anoda s poloviční reakcí: 2 Li_(s) → 2 Četl jsem⁺_(s) + 2e^-

Katodová semireakce: 1 I._{2 (s)} + 2e^-→ 2 já^-_(s)

Globální reakce: 2 Li_(s) + 1 já_{2 (s)} → 2 LiI_(s)

Lithium-jodové baterie mají tvar velmi malých mincí, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Druhým typem článku nebo baterie je lithiový ion. Tento název nese právě proto, že jeho provoz je založen na pohybu lithiových iontů (Li⁺). V současné době je široce používán v baterie pro mobilní telefony a jeho potenciál se pohybuje mezi 3,0 a 3,5 V.

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Anodu a katodu tvoří atomy uspořádané v rovinách jako listy s mezerami, kde jsou vloženy ionty lithia. Ó anoda je tvořen grafitem s kovem mědi a ionty jsou interkalovány v rovinách hexagonálních uhlíkových struktur a tvoří následující látku: číst_yC_6­. již katoda je tvořen ionty lithia vloženými do oxidu s lamelární strukturou (číst_XVrkat₂).

Máme tedy to, že lithiové ionty opouštějí anodu a migrují nevodným rozpouštědlem na katodu.

Anoda s poloviční reakcí: Li_yC_{6 (s)} → y Li + C₆+y-
Katodová semi-reakce: Li_XVrkat_{2 (s)} + y číst⁺_(s) + y a^- → Četl jsem_{x + y}Vrkat_{2 (s)}
Globální reakce: Li_yC_{6 (s)} + číst_XVrkat₂ → C_6(s) +číst_{x + y}Vrkat_{2 (s)} 

Tyto baterie jsou dobíjecí, jednoduše pomocí externího elektrického proudu, který způsobuje migraci iontů lithia v opačném směru, tj. Z oxidu na grafit.

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Lithiové baterie a baterie“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.