סוללות ליתיום וסוללות. הרכב סוללות ליתיום

לתאים או סוללות שיש בהן ליתיום כמרכיב העיקרי שלהם יש את אחד המאפיינים את העובדה שהם קלים מאוד, שכן ליתיום הוא המתכת הכי פחות צפופה שהתגלתה עד כה. כדי לתת לך מושג, המתכת הלבנה הכסופה הזו צפה במים, מכיוון שהיא צפופה פי שניים ממנה. זאת בשל העובדה שלליתיום יש רק שלושה פרוטונים ושלושה נויטרונים.

ישנם שני סוגים עיקריים של סוללות ליתיום, שאחת מהן נקראת סוללת יוד ליתיום. זה פותח בעיקר לשימוש ב קוצבי לבמכיוון שהוא קל מאוד, בטוח (אינו משחרר גזים, מכיוון שהוא סגור הרמטית), יש לו טוב עמידות (כ8 עד 10 שנים), מספק מתח של 2.8 וולט וצפיפות טעינה גבוהה (0.8 Wh / cm³).

האלקטרודות נוצרות על ידי ליתיום וקומפלקס יוד, המופרדים על ידי שכבה גבישית של ליתיום יודיד המאפשרת מעבר של זרם חשמלי. או ליתיום מתכתי עובד כמו אָנוֹדָה של התא הזה, כלומר הקוטב השלילי מתחמצן, מאבד אלקטרונים. כבר את קָטוֹדָה, הקוטב החיובי שמפחית, מקבל אלקטרונים, הוא קומפלקס יוד.

ראה את חצי התגובות המתרחשות באלקטרודות ואת המשוואה המייצגת את התגובה הגלובלית של סוג זה של תאים:

תגובת חצי אנודה: 2 לי_(ים) → 2 קראתי⁺_(ים) + 2e^-

חצי תגובה של קתודה: 1 אני_{2 (ים)} + 2e^-→ 2 אני^-_(ים)

תגובה עולמית: 2 לי_(ים) + 1 אני_{2 (ים)} → 2 LiI_(ים)

סוללות ליתיום יוד מעוצבות כמו מטבעות קטנים מאוד, כפי שמוצג באיור להלן:

הסוג השני של התא או הסוללה הוא ה- יון ליתיום. זה לוקח שם זה בדיוק מכיוון שפעולתו מבוססת על תנועת יוני ליתיום (Li⁺). כיום הוא נמצא בשימוש נרחב ב סוללות לטלפון סלולרי והפוטנציאל שלו משתנה בין 3.0 ל -3.5 V.

האנודה והקתודה נוצרים על ידי אטומים המסודרים במישורים כמו יריעות עם רווחים שבהם מוחדרים יוני ליתיום. או אָנוֹדָה נוצר על ידי גרפיט עם מתכת נחושת והיונים מחוברים במישורים של מבני פחמן משושים ויוצרים את החומר הבא: לקרוא_yÇ_6­.כבר קָטוֹדָה נוצר על ידי יוני ליתיום המורכבים בתחמוצת עם מבנה lamellar (לקרוא_איקסCoO₂).

לפיכך, יש לנו שיוני ליתיום עוזבים את האנודה ונודדים דרך ממס לא מימי לקתודה.

תגובת חצי אנודה: לי_yÇ_{6 (ים)} → y Li + Ç₆+y-
תגובה חציונית לקתודה: לי_איקסCoO_{2 (ים)} + y לקרוא⁺_(ים) + y ו^- → קראתי_{x + y}CoO_{2 (ים)}
תגובה עולמית: לי_yÇ_{6 (ים)} + לקרוא_איקסCoO₂ → Ç_6(ים) +לקרוא_{x + y}CoO_{2 (ים)} 

סוללות אלה נטענות, פשוט באמצעות זרם חשמלי חיצוני הגורם לנדידת יוני ליתיום בכיוון ההפוך, כלומר מתחמוצת לגרפיט.

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm