Baterie i baterie litowe. Skład baterii litowych

Ogniwa lub akumulatory, których głównym składnikiem jest lit, mają jedną z cech charakterystycznych to, że są bardzo lekkie, gdyż lit jest dotychczas odkrytym metalem o najmniejszej gęstości. Aby dać ci wyobrażenie, ten srebrzystobiały metal unosi się w wodzie, ponieważ jest dwa razy gęstszy niż jest. Wynika to z faktu, że lit ma tylko trzy protony i trzy neutrony.

Istnieją dwa główne typy baterii litowych, z których jeden nazywa się bateria litowo-jodowa. Został opracowany głównie do użytku w rozruszniki serca, ponieważ jest bardzo lekki, bezpieczny (nie uwalnia gazów, ponieważ jest hermetycznie zamknięty), ma dobrą trwałość (około 8 do 10 lat), zapewnia napięcie 2,8 V i wysoką gęstość ładunku (0,8 Szer/cm³).

Elektrody składają się z litu i kompleksu jodu, które są oddzielone krystaliczną warstwą jodku litu, która umożliwia przepływ prądu elektrycznego. O metaliczny lit działa jak anoda tej komórki, to znaczy, że utlenia się ujemny biegun, tracąc elektrony. już katoda, biegun dodatni, który redukuje, odbierając elektrony, to kompleks jodowy.

Zobacz półreakcje zachodzące w elektrodach i równanie reprezentujące globalną reakcję tego typu ogniwa:

Połowa reakcji anody: 2 Li_(y) →2 czytam⁺_(y) + 2e^-

Półreakcja katodowa: 1 I_2(s) + 2e^-→2 I^-_(y)

Reakcja globalna: 2 Li_(y) + 1 ja_2(s) →2 LiI_(y)

Baterie litowo-jodowe mają kształt bardzo małych monet, jak pokazano na poniższym rysunku:

Innym typem ogniwa lub baterii jest litowo-jonowa. Przyjmuje tę nazwę właśnie dlatego, że jego działanie opiera się na ruchu jonów litu (Li⁺). Obecnie jest szeroko stosowany w baterie do telefonów komórkowych a jego potencjał waha się od 3,0 do 3,5 V.

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

Anoda i katoda składają się z atomów ułożonych w płaszczyznach jak arkusze z odstępami, w które wstawione są jony litu. O anoda jest utworzony przez grafit z metaliczną miedzią, a jony są interkalowane w płaszczyznach heksagonalnych struktur węglowych, tworząc następującą substancję: czytać_takDO_6­.już katoda tworzą jony litu interkalowane w tlenek o strukturze płytkowej (czytać_xGruchać₂).

Mamy więc, że jony litu opuszczają anodę i migrują przez rozpuszczalnik niewodny do katody.

Połowa reakcji anody: Li_takDO_6(s) → y Li + DO₆+y-
Półreakcja katodowa: Li_xGruchać_2(s) + tak czytać⁺_(y) + tak i^- → czytam_x+yGruchać_2(s)
Reakcja globalna: Li_takDO_6(s) + przeczytaj_xGruchać₂ → DO_6(y) +czytać_x+yGruchać_2(s) 

Baterie te można ładować, po prostu za pomocą zewnętrznego prądu elektrycznego, który powoduje migrację jonów litu w przeciwnym kierunku, to znaczy z tlenku do grafitu.

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Baterie i baterie litowe”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm. Dostęp 28 czerwca 2021 r.