Litiumbatterier och batterier. Sammansättning av litiumbatterier

Celler eller batterier som har litium som huvudbeståndsdel har som en av sina egenskaper det faktum att de är mycket lätta, eftersom litium är den minst täta metallen hittills. För att ge dig en uppfattning flyter den här silvervita metallen i vattnet, eftersom den är dubbelt så tät som den är. Detta beror på det faktum att litium endast har tre protoner och tre neutroner.

Det finns två huvudtyper av litiumbatterier, varav en kallas litiumjodbatteri. Det utvecklades främst för att användas i hjärtstimulatorer, eftersom det är mycket lätt, säkert (släpper inte ut gaser, eftersom det är hermetiskt stängt), har det en bra hållbarhet (cirka 8 till 10 år), ger en spänning på 2,8 V och en hög laddningstäthet (0,8 Wh / cm³).

Elektroderna bildas av litium och ett jodkomplex som separeras av ett kristallint skikt av litiumjodid som möjliggör passage av elektrisk ström. O metalliskt litium fungerar som anod av denna cell, det vill säga det är den negativa polen som oxiderar och förlorar elektroner. redan den katod, den positiva polen som reducerar, mottager elektroner, är jodkomplex.

Se halvreaktionerna som uppstår i elektroderna och ekvationen som representerar den globala reaktionen för denna typ av cell:

Halva reaktion anod: 2 Li_(s) → 2 Jag läste⁺_(s) + 2e^-

Halvreaktion katod: 1 I_{2 (s)} + 2e^-→ 2 I^-_(s)

Global reaktion: 2 Li_(s) + 1 jag_{2 (s)} → 2 LiI_(s)

Litiumjodbatterier är formade som mycket små mynt, som visas i figuren nedan:

Den andra typen av cell eller batteri är litiumjon. Det tar detta namn exakt för att dess funktion är baserad på förflyttning av litiumjoner (Li⁺). Det används för närvarande allmänt i mobiltelefonbatterier och dess potential varierar mellan 3,0 och 3,5 V.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Anoden och katoden bildas av atomer anordnade i plan som ark med utrymmen där litiumjoner införs. O anod bildas av grafit med kopparmetall och jonerna är inblandade i planen av sexkantiga kolstrukturer och bildar följande ämne: läsa_yÇ_6­. redan den katod bildas av litiumjoner inblandade i en oxid med en lamellstruktur (läsa_xKuttra₂).

Således har vi att litiumjoner lämnar anoden och migrerar genom ett icke-vattenhaltigt lösningsmedel till katoden.

Anodhalvreaktion: Li_yÇ_{6 (s)} → y Li + Ç₆+y-
Katod halvreaktion: Li_xKuttra_{2 (s)} + y läsa⁺_(s) + y och^- → Jag läste_{x + y}Kuttra_{2 (s)}
Global reaktion: Li_yÇ_{6 (s)} + läs_xKuttra₂ → Ç_6(s) +läsa_{x + y}Kuttra_{2 (s)} 

Dessa batterier är uppladdningsbara, helt enkelt med hjälp av en extern elektrisk ström som orsakar migrering av litiumjoner i motsatt riktning, det vill säga från oxid till grafit.

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Litiumbatterier och batterier"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.