უჯრედებს ან აკუმულატორებს, რომელთა ძირითადი შემადგენელი ნაწილია ლითიუმი, ერთ-ერთი მახასიათებელია ის ფაქტი, რომ ისინი ძალიან მსუბუქია, რადგან ლითიუმი ყველაზე ნაკლებად მკვრივი ლითონია. იდეა რომ მოგაწოდოთ, ეს ვერცხლისფერი თეთრი მეტალი წყალში ცურავს, რადგან ის ორჯერ მკვრივია, ვიდრე ის. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ლითიუმს მხოლოდ სამი პროტონი და სამი ნეიტრონი აქვს.
ლითიუმის ბატარეების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს, რომელთაგან ერთს ე.წ. ლითიუმის იოდის ბატარეა. იგი ძირითადად შეიქმნა გამოსაყენებლად გულის კარდიოსტიმულატორები, რადგან ეს არის ძალიან მსუბუქი, უსაფრთხო (არ გამოყოფს გაზებს, რადგან ჰერმეტულად არის დახურული), მას აქვს კარგი გამძლეობა (დაახლოებით 8-დან 10 წლამდე) უზრუნველყოფს 2.8 ვ ძაბვას და მაღალი მუხტის სიმკვრივეს (0.8) Wh / სმ3).
ელექტროდები წარმოიქმნება ლითიუმის და იოდის კომპლექსის მიერ, რომლებიც გამოყოფილია ლითიუმის იოდიდის კრისტალური ფენით, რაც ელექტროენერგიის გავლის საშუალებას იძლევა. ო მეტალის ლითიუმი მუშაობს, როგორც ანოდი ამ უჯრედის, ეს არის უარყოფითი პოლუსი, რომელიც იჟანგება და კარგავს ელექტრონებს. უკვე კათოდიპოზიტიური პოლუსი, რომელიც ამცირებს ელექტრონებს, არის იოდის კომპლექსი.
იხილეთ ნახევრად რეაქციები, რომლებიც ხდება ელექტროდებში და განტოლება, რომელიც წარმოადგენს ამ ტიპის უჯრედების გლობალურ რეაქციას:
ანოდის ნახევარი რეაქცია: 2 ლი(s) → 2 წავიკითხე+(s) + 2 ე-
კათოდური ნახევრად რეაქცია: 1 I2 (s) + 2 ე-→ 2 მე-(s)
გლობალური რეაქცია: 2 ლი(s) + 1 მე2 (s) → 2 LiI(s)
ლითიუმ-იოდის ელემენტები ძალიან პატარა მონეტების მსგავსია, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში:
სხვა ტიპის ელემენტი ან ელემენტია ლითიუმის იონი. ამ სახელს იგი ზუსტად იმიტომ იღებს, რომ მის მოქმედებას საფუძვლად უდევს ლითიუმის იონების მოძრაობა (Li+). ამჟამად იგი ფართოდ გამოიყენება ქ მობილური ტელეფონის ბატარეები და მისი პოტენციალი მერყეობს 3.0 და 3.5 ვ.
ანოდი და კათოდი იქმნება ატომებით, რომლებიც განლაგებულია თვითმფრინავებში, როგორიცაა ფურცლები, სივრცეებით, სადაც ლითიუმის იონებია ჩასმული. ო ანოდი წარმოიქმნება გრაფიტით სპილენძის მეტალით და იონები იკვრება ექვსკუთხა ნახშირბადის სტრუქტურების სიბრტყეებში და ქმნის შემდეგ ნივთიერებას: წაიკითხაyჩ6.უკვე კათოდი იქმნება ლითიუმის იონებით, რომლებიც ინტერლატირდება ლამელის სტრუქტურის მქონე ოქსიდში (წაიკითხაxCoO2).
ამრიგად, ჩვენ გვაქვს ის, რომ ლითიუმის იონები ტოვებენ ანოდს და არაწყლიანი გამხსნელით გადადიან კათოდზე.
ანოდის ნახევარი რეაქცია: ლიyჩ6 (s) ი ლი + ჩ6+y-
კათოდური ნახევრად რეაქცია: ლიxCoO2 (s) + y წაიკითხა+(s) + y და- წავიკითხეx + yCoO2 (s)
გლობალური რეაქცია: ლიyჩ6 (s) + წაიკითხეთxCoO2 → ჩ6(s) +წაიკითხაx + yCoO2 (s)
ეს ელემენტები მრავალჯერადი დატენვისაა, უბრალოდ გარე ელექტროენერგიის გამოყენებით ხდება ლითიუმის იონების მიგრაცია საპირისპირო მიმართულებით, ანუ ოქსიდიდან გრაფიტში.
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm
