Lítiové batérie a batérie. Zloženie lítiových batérií

Články alebo batérie, ktorých hlavnou súčasťou je lítium, majú ako jednu zo svojich charakteristík skutočnosť, že sú veľmi ľahké, pretože lítium je doteraz najmenej objavený kov. Pre predstavu, tento striebristo biely kov pláva vo vode, pretože je dvakrát hustejšia ako voda. Je to spôsobené tým, že lítium má iba tri protóny a tri neutróny.

Existujú dva hlavné typy lítiových batérií, z ktorých jedna sa nazýva lítium-jódová batéria. Bol vyvinutý hlavne na použitie v kardiostimulátory, pretože je veľmi ľahký, bezpečný (neuvoľňuje plyny, pretože je hermeticky uzavretý), má aj dobrý životnosť (približne 8 až 10 rokov), poskytuje napätie 2,8 V a vysokú hustotu náboja (0,8 Wh / cm³).

Elektródy sú tvorené lítiom a jódovým komplexom, ktoré sú oddelené kryštalickou vrstvou jodidu lítneho, ktorá umožňuje prechod elektrického prúdu. O kovové lítium funguje ako anóda tejto bunky, to znamená, že je to záporný pól, ktorý oxiduje a stráca tak elektróny. už je katóda, kladný pól, ktorý redukuje prijímajúce elektróny, je jódový komplex.

Pozrite sa na semireakcie, ktoré sa vyskytujú v elektródach, a na rovnicu, ktorá predstavuje globálnu reakciu tohto typu článku:

Anóda s polovičnou reakciou: 2 Li_s → 2 Čítal som⁺_s + 2e^-

Semi-reakcia katódy: 1 I._{2 (s)} + 2e^-→ 2 Ja^-_s

Globálna reakcia: 2 Li_s + 1 ja_{2 (s)} → 2 LiI_s

Lítium-jódové batérie majú tvar veľmi malých mincí, ako je znázornené na obrázku nižšie:

Ďalším typom článku alebo batérie je lítiový ión. Tento názov nesie presne preto, lebo jeho činnosť je založená na pohybe lítiových iónov (Li⁺). V súčasnosti je široko používaný v batérie mobilných telefónov a jeho potenciál sa pohybuje medzi 3,0 a 3,5 V.

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

Anódu a katódu tvoria atómy usporiadané v rovinách ako pláty s priestormi, do ktorých sú vložené ióny lítia. O anóda je tvorený grafitom s kovom medi a ióny sú interkalované v rovinách šesťuholníkových uhlíkových štruktúr a vytvárajú nasledujúcu látku: čítať_rÇ_6­.už už katóda je tvorený iónmi lítia vloženými do oxidu s lamelárnou štruktúrou (čítať_XCoO₂).

Máme teda to, že lítne ióny opúšťajú anódu a migrujú cez nevodné rozpúšťadlo na katódu.

Anóda s polovičnou reakciou: Li_rÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Semi-reakcia katódy: Li_XCoO_{2 (s)} + r čítať⁺_s + r a^- → Čítam_{x + r}CoO_{2 (s)}
Globálna reakcia: Li_rÇ_{6 (s)} + prečítať_XCoO₂ → Ç_6s +čítať_{x + r}CoO_{2 (s)} 

Tieto batérie sú nabíjateľné jednoducho pomocou externého elektrického prúdu, ktorý spôsobuje migráciu lítiových iónov v opačnom smere, to znamená z oxidu na grafit.

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Lítiové batérie a batérie“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm. Prístup k 28. júnu 2021.