Baterii și baterii cu litiu. Compoziția bateriilor cu litiu

Celulele sau bateriile care au litiu ca element constitutiv principal au ca una dintre caracteristicile lor faptul că sunt foarte ușoare, întrucât litiul este cel mai puțin metal descoperit până acum. Pentru a vă face o idee, acest metal alb argintiu plutește în apă, deoarece este de două ori mai dens decât este. Acest lucru se datorează faptului că litiul are doar trei protoni și trei neutroni.

Există două tipuri principale de baterii cu litiu, dintre care unul se numește baterie litiu iod. A fost dezvoltat în primul rând pentru a fi utilizat în stimulatoare cardiace cardiace, deoarece este foarte ușor, sigur (nu eliberează gaze, deoarece este închis ermetic), are un bun durabilitate (aproximativ 8-10 ani), asigură o tensiune de 2,8 V și o densitate mare de încărcare (0,8 Wh / cm³).

Electrozii sunt formați din litiu și un complex de iod, care sunt separați de un strat cristalin de iodură de litiu care permite trecerea curentului electric. O litiu metalic funcționează ca anod a acestei celule, adică polul negativ se oxidează, pierzând electronii. deja

catod, polul pozitiv care reduce, primind electroni, este complex de iod.

Vedeți semi-reacțiile care apar în electrozi și ecuația care reprezintă reacția globală a acestui tip de celulă:

Jumătate reacție anodică: 2 Li_(s) → 2 am citit⁺_(s) + 2e^-

Semi-reacție catodică: 1 I_{2 (e)} + 2e^-→ 2 I^-_(s)

Reacție globală: 2 Li_(s) + 1 eu_{2 (e)} → 2 LiI_(s)

Bateriile cu litiu-iod au forma unor monede foarte mici, așa cum se arată în figura de mai jos:

Celălalt tip de celulă sau baterie este ion litiu. Acesta ia acest nume exact deoarece funcționarea sa se bazează pe mișcarea ionilor de litiu (Li⁺). În prezent este utilizat pe scară largă în baterii de telefon mobil iar potențialul său variază între 3,0 și 3,5 V.

Anodul și catodul sunt formate din atomi dispuși în planuri ca niște foi cu spații în care sunt introduși ioni de litiu. O anod este format din grafit cu cupru metalic și ionii sunt intercalați în planurile structurilor hexagonale de carbon, formând următoarea substanță: citit_yÇ_6­.deja catod este format din ioni de litiu intercalați într-un oxid cu structură lamelară (citit_XGânguri₂).

Astfel, avem ca ionii de litiu să părăsească anodul și să migreze printr-un solvent neapos către catod.

Jumătate reacție anodică: Li_yÇ_{6 (e)} → y Li + Ç₆+y-
Semi-reacție catodică: Li_XGânguri_{2 (e)} + y citit⁺_(s) + y și^- → am citit_{x + y}Gânguri_{2 (e)}
Reacție globală: Li_yÇ_{6 (e)} + citit_XGânguri₂ → Ç_6(s) +citit_{x + y}Gânguri_{2 (e)} 

Aceste baterii sunt reîncărcabile, utilizând pur și simplu un curent electric extern care determină migrarea ionilor de litiu în direcția opusă, adică de la oxid la grafit.

De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm