Baterías y baterías de litio. Composición de las baterías de litio

Las pilas o baterías que tienen el litio como constituyente principal tienen como una de sus características el hecho de que son muy ligeras, ya que el litio es el metal menos denso descubierto hasta ahora. Para que os hagáis una idea, este metal blanco plateado flota en el agua, ya que es el doble de denso de lo que es. Esto se debe al hecho de que el litio tiene solo tres protones y tres neutrones.

Hay dos tipos principales de baterías de litio, uno de los cuales se llama batería de yodo de litio. Fue desarrollado principalmente para su uso en marcapasos cardiaco, al ser muy ligero, seguro (no desprende gases, ya que está herméticamente cerrado), tiene una buena durabilidad (aproximadamente de 8 a 10 años), proporciona un voltaje de 2,8 V y una alta densidad de carga (0,8 Wh / cm³).

Los electrodos están formados por litio y un complejo de yodo, los cuales están separados por una capa cristalina de yoduro de litio que permite el paso de la corriente eléctrica. O litio metálico funciona como el

ánodo de esta celda, es decir, es el polo negativo el que se oxida, perdiendo electrones. ya el cátodo, el polo positivo que se reduce, recibiendo electrones, es el complejo de yodo.

Vea las semirreacciones que ocurren en los electrodos y la ecuación que representa la reacción global de este tipo de celda:

Media reacción del ánodo: 2 Li_(s) → 2 leí⁺_(s) + 2e^-

Semirreacción del cátodo: 1 I_{2 (s)} + 2e^-→ 2 I^-_(s)

Reacción global: 2 Li_(s) + 1 yo_{2 (s)} → 2 LiI_(s)

Las baterías de yodo de litio tienen la forma de monedas muy pequeñas, como se muestra en la siguiente figura:

El otro tipo de celda o batería es el ion de litio. Toma este nombre exactamente porque su funcionamiento se basa en el movimiento de iones de litio (Li⁺). Actualmente es ampliamente utilizado en baterías de teléfono celular y su potencial varía entre 3,0 y 3,5 V.

El ánodo y el cátodo están formados por átomos dispuestos en planos como láminas con espacios donde se insertan los iones de litio. O ánodo está formado por grafito con cobre metálico y los iones se intercalan en los planos de las estructuras hexagonales de carbono, formando la siguiente sustancia: leer_yC_6­.Ya el cátodo está formado por iones de litio intercalados en un óxido con estructura laminar (leer_XArrullo₂).

Así, tenemos que los iones de litio salen del ánodo y migran a través de un solvente no acuoso al cátodo.

Media reacción del ánodo: Li_yC_{6 (s)} → y Li + C₆+y-
Semirreacción del cátodo: Li_XArrullo_{2 (s)} + y leer⁺_(s) + y y^- → leí_{x + y}Arrullo_{2 (s)}
Reacción global: Li_yC_{6 (s)} + leer_XArrullo₂ → C_6(s) +leer_{x + y}Arrullo_{2 (s)} 

Estas baterías son recargables, simplemente utilizando una corriente eléctrica externa que provoca la migración de iones de litio en sentido contrario, es decir, del óxido al grafito.

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química

Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm