Литиевые батареи и батарейки. Состав литиевых батарей

Элементы или батареи, в качестве основного компонента которых используется литий, имеют в качестве одной из характеристик тот факт, что они очень легкие, поскольку литий является наименее плотным металлом, обнаруженным до сих пор. Чтобы дать вам представление, этот серебристо-белый металл плавает в воде, так как он в два раза плотнее. Это связано с тем, что в литии всего три протона и три нейтрона.

Есть два основных типа литиевых батарей, одна из которых называется литий-йодная батарея. В первую очередь он был разработан для использования в кардиостимуляторы, так как он очень легкий, безопасный (не выделяет газов, так как он герметичен), имеет хороший долговечность (примерно от 8 до 10 лет), обеспечивает напряжение 2,8 В и высокую плотность заряда (0,8 Втч / см³).

Электроды образованы комплексом лития и йода, которые разделены кристаллическим слоем иодида лития, который пропускает электрический ток. О металлический литий работает как анод этой клетки, то есть отрицательный полюс, который окисляется, теряя электроны. уже

катод, положительный полюс, который уменьшается, принимая электроны, является йодный комплекс.

Посмотрите на полуреакции, которые происходят в электродах, и на уравнение, которое представляет глобальную реакцию этого типа ячеек:

Половина реакции анода: 2 Li_(s) → 2 Я читал⁺_(s) + 2e^-

Катодная полуреакция: 1 I_{2 (с)} + 2e^-→ 2 я^-_(s)

Глобальная реакция: 2 ли_(s) + 1 я_{2 (с)} → 2 LiI_(s)

Литий-йодные батареи имеют форму очень маленьких монет, как показано на рисунке ниже:

Другой тип элемента или батареи - это литий-ионный. Он получил такое название именно потому, что его действие основано на движении ионов лития (Li⁺). В настоящее время он широко используется в аккумуляторы для сотовых телефонов а его потенциал колеблется от 3,0 до 3,5 В.

Анод и катод образованы атомами, расположенными в плоскостях, как листы с пространствами, в которые вставлены ионы лития. О анод образован графитом с металлической медью, и ионы интеркалируют в плоскостях гексагональных углеродных структур, образуя следующее вещество: читать_уÇ_6­. уже катод образован ионами лития, интеркалированными в оксид с пластинчатой ​​структурой (читать_ИксCoO₂).

Таким образом, ионы лития покидают анод и мигрируют через неводный растворитель к катоду.

Половина реакции анода: Li_уÇ_{6 (т)} → у Ли + Ç₆+у-
Катодная полуреакция: Li_ИксCoO_{2 (с)} + у читать⁺_(s) + у а также^- → я читаю_{х + у}CoO_{2 (с)}
Глобальная реакция: Ли_уÇ_{6 (т)} + читать_ИксCoO₂ → Ç_6(s) +читать_{х + у}CoO_{2 (с)} 

Эти батареи можно перезаряжать, просто используя внешний электрический ток, который вызывает миграцию ионов лития в обратном направлении, то есть от оксида к графиту.

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm