Le celle o batterie che hanno come costituente principale il litio hanno tra le loro caratteristiche il fatto di essere molto leggere, in quanto il litio è il metallo meno denso scoperto finora. Per darvi un'idea, questo metallo bianco argenteo galleggia nell'acqua, poiché è due volte più denso. Ciò è dovuto al fatto che il litio ha solo tre protoni e tre neutroni.
Esistono due tipi principali di batterie al litio, una delle quali si chiama batteria allo iodio di litio. È stato sviluppato principalmente per essere utilizzato in pacemaker cardiaci, essendo molto leggero, sicuro (non rilascia gas, essendo chiuso ermeticamente), ha una buona durata (circa 8-10 anni), fornisce una tensione di 2,8 V e un'elevata densità di carica (0,8 Wh/cm3).
Gli elettrodi sono formati da litio e un complesso di iodio, separati da uno strato cristallino di ioduro di litio che permette il passaggio della corrente elettrica. oh litio metallico funziona come anodo di questa cella, cioè è il polo negativo che si ossida perdendo elettroni. già il
catodo, il polo positivo che si riduce ricevendo elettroni, è il complesso di iodio.Vedi le semireazioni che avvengono negli elettrodi e l'equazione che rappresenta la reazione globale di questo tipo di cella:
Mezza reazione anodica: 2 Li(S) →2 ho letto+(S) + 2e-
Semireazione catodica: 1 I2(i) + 2e-→2 io-(S)
Reazione Globale: 2 Li(S) + 1 io2(i) →2 LiI(S)
Le batterie al litio-iodio hanno la forma di monete molto piccole, come mostrato nella figura seguente:
L'altro tipo di cella o batteria è il ioni di litio lithium. Prende questo nome proprio perché il suo funzionamento si basa sul movimento degli ioni di litio (Li+). Attualmente è ampiamente utilizzato in batterie per cellulari e il suo potenziale varia tra 3.0 e 3.5 V.
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L'anodo e il catodo sono formati da atomi disposti in piani come fogli con spazi in cui sono inseriti gli ioni di litio. oh anodo è formato da grafite con rame metallico e gli ioni sono intercalati nei piani di strutture esagonali di carbonio, formando la seguente sostanza: leggeresìÇ6.già il catodo è formato da ioni di litio intercalati in un ossido a struttura lamellare (leggereXCoO2).
Quindi, abbiamo che gli ioni di litio lasciano l'anodo e migrano attraverso un solvente non acquoso al catodo.
Mezza reazione anodica: LisìÇ6(i) → y Li + Ç6+y-
Semi-reazione catodica: LiXCoO2(i) + sì leggere+(S) + sì e- → Ho lettox+yCoO2(i)
Reazione globale: LisìÇ6(i) + leggiXCoO2 → Ç6(S) +leggerex+yCoO2(i)
Queste batterie sono ricaricabili, semplicemente utilizzando una corrente elettrica esterna che provoca la migrazione degli ioni di litio nella direzione opposta, cioè dall'ossido alla grafite.
di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Batterie e batterie al litio"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
Chimica
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