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 I2(s) + 2e-→2 I-(y)
Reakcja globalna: 2 Li(y) + 1 ja2(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.
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: czytaćtakDO6.już katoda tworzą jony litu interkalowane w tlenek o strukturze płytkowej (czytaćxGruchać2).
Mamy więc, że jony litu opuszczają anodę i migrują przez rozpuszczalnik niewodny do katody.
Połowa reakcji anody: LitakDO6(s) → y Li + DO6+y-
Półreakcja katodowa: LixGruchać2(s) + tak czytać+(y) + tak i- → czytamx+yGruchać2(s)
Reakcja globalna: LitakDO6(s) + przeczytajxGruchać2 → DO6(y) +czytaćx+yGruchać2(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
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm