Cellen of batterijen die lithium als hoofdbestanddeel hebben, hebben als een van hun kenmerken dat ze erg licht zijn, aangezien lithium het minst dichte metaal is dat tot nu toe is ontdekt. Om je een idee te geven: dit zilverwitte metaal drijft in het water, omdat het twee keer zo dicht is als het is. Dit komt door het feit dat lithium slechts drie protonen en drie neutronen heeft.
Er zijn twee hoofdtypen lithiumbatterijen, waarvan er één wordt genoemd: lithium jodium batterij. Het is in de eerste plaats ontwikkeld voor gebruik in pacemakers, omdat het zeer licht en veilig is (er komen geen gassen vrij, omdat het hermetisch gesloten is), heeft het een goede duurzaamheid (ongeveer 8 tot 10 jaar), levert een spanning van 2,8 V en een hoge laaddichtheid (0,8 Wat/cm3).
De elektroden worden gevormd door lithium en een jodiumcomplex, die worden gescheiden door een kristallijne laag lithiumjodide die de doorgang van elektrische stroom mogelijk maakt. O metallisch lithium werkt als de anode van deze cel, dat wil zeggen, het is de negatieve pool die oxideert en elektronen verliest. al de
kathode, de positieve pool die vermindert en elektronen ontvangt, is de jodiumcomplex.Zie de semi-reacties die optreden in de elektroden en de vergelijking die de globale reactie van dit type cel vertegenwoordigt:
Anode halfreactie: 2 Li(en) →2 ik lees+(en) + 2e-
Kathode semi-reactie: 1 I2(en) + 2e-→2 ik-(en)
Globale reactie: 2 Li(en) + 1 ik2(en) →2 LiI(en)
Lithium-jodiumbatterijen hebben de vorm van zeer kleine muntjes, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding:
Het andere type cel of batterij is de lithium-ion. Het dankt deze naam juist omdat de werking ervan gebaseerd is op de beweging van lithiumionen (Li+). Het wordt momenteel veel gebruikt in mobiele telefoon batterijen en het potentiaal varieert tussen 3,0 en 3,5 V.
De anode en kathode worden gevormd door atomen die zijn gerangschikt in vlakken als platen met ruimtes waar lithiumionen zijn ingebracht. O anode wordt gevormd door grafiet met kopermetaal en de ionen zijn geïntercaleerd in de vlakken van hexagonale koolstofstructuren, waarbij de volgende substantie wordt gevormd: lezenjaÇ6.al de kathode wordt gevormd door lithiumionen geïntercaleerd in een oxide met een lamellaire structuur (lezenXCoO2).
We hebben dus dat lithiumionen de anode verlaten en door een niet-waterig oplosmiddel naar de kathode migreren.
Anode halfreactie: LijaÇ6(en) → y Li + Ç6+ja-
Kathode semi-reactie: LiXCoO2(en) + ja lezen+(en) + ja en- → ik leesx+yCoO2(en)
Globale reactie: LijaÇ6(en) + leesXCoO2 → Ç6(en) +lezenx+yCoO2(en)
Deze batterijen zijn oplaadbaar, simpelweg met behulp van een externe elektrische stroom die de migratie van lithiumionen in de tegenovergestelde richting veroorzaakt, dat wil zeggen, van het oxide naar het grafiet.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm
