แบตเตอรี่ลิเธียมและแบตเตอรี่ องค์ประกอบของแบตเตอรี่ลิเธียม

เซลล์หรือแบตเตอรี่ที่มีลิเธียมเป็นองค์ประกอบหลักมีลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งว่ามีน้ำหนักเบามาก เนื่องจากลิเธียมเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน เพื่อให้คุณได้ไอเดีย โลหะสีขาวสีเงินนี้ลอยอยู่ในน้ำ เนื่องจากมีความหนาแน่นมากกว่าที่เป็นสองเท่า เนื่องจากลิเธียมมีโปรตอนเพียงสามตัวและนิวตรอนสามตัวเท่านั้น

แบตเตอรี่ลิเธียมมีสองประเภทหลัก ซึ่งหนึ่งในนั้นเรียกว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอโอดีน. ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ใน เครื่องกระตุ้นหัวใจเนื่องจากมีน้ำหนักเบามาก ปลอดภัย (ไม่ปล่อยก๊าซเนื่องจากปิดสนิท) จึงมีคุณสมบัติที่ดี ความทนทาน (ประมาณ 8 ถึง 10 ปี) ให้แรงดันไฟฟ้า 2.8 V และความหนาแน่นของประจุสูง (0.8 Wh/cm³).

อิเล็กโทรดเกิดขึ้นจากลิเธียมและสารเชิงซ้อนไอโอดีน ซึ่งคั่นด้วยชั้นผลึกของลิเธียมไอโอไดด์ที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ อู๋ ลิเธียมโลหะ ทำงานเหมือน ขั้วบวก ของเซลล์นี้คือขั้วลบที่ออกซิไดซ์ทำให้สูญเสียอิเล็กตรอน แล้ว แคโทดขั้วบวกที่ลดรับอิเล็กตรอนคือ ไอโอดีนคอมเพล็กซ์.

ดูปฏิกิริยากึ่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในอิเล็กโทรดและสมการที่แสดงถึงปฏิกิริยาทั่วโลกของเซลล์ประเภทนี้:

ปฏิกิริยาครึ่งแอโนด: 2 Li_(ส) →2 ฉันอ่านแล้ว⁺_(ส) + 2e^-

ปฏิกิริยากึ่งแคโทด: 1 I_2(s) + 2e^-→2 ฉัน^-_(ส)

ปฏิกิริยาทั่วโลก: 2 Li_(ส) +1 ฉัน_2(s) →2 LiI_(ส)

แบตเตอรี่ลิเธียมไอโอดีนมีรูปร่างเหมือนเหรียญขนาดเล็กมาก ดังแสดงในรูปด้านล่าง:

เซลล์หรือแบตเตอรี่อีกประเภทหนึ่งคือ ลิเธียมไอออน. ชื่อนี้ใช้ชื่อนี้อย่างแน่นอนเพราะการทำงานของมันขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของลิเธียมไอออน (Li⁺). ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ และศักยภาพของมันแตกต่างกันไประหว่าง 3.0 ถึง 3.5 V.

แอโนดและแคโทดเกิดขึ้นจากอะตอมที่จัดเรียงเป็นระนาบเหมือนแผ่นที่มีช่องว่างซึ่งแทรกลิเธียมไอออน อู๋ ขั้วบวก เกิดขึ้นจากกราไฟต์ที่มีโลหะทองแดงและไอออนจะถูกสอดประสานในระนาบของโครงสร้างคาร์บอนหกเหลี่ยม ทำให้เกิดสารต่อไปนี้: อ่าน_yค_6­.แล้ว แคโทด เกิดขึ้นจากลิเธียมไอออนที่สอดประสานในออกไซด์ที่มีโครงสร้างเป็นแผ่น (อ่าน_xCoO₂).

ดังนั้นเราจึงมีลิเธียมไอออนออกจากขั้วบวกและย้ายผ่านตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำไปยังแคโทด

ปฏิกิริยาครึ่งแอโนด: Li_yค_6(s) → หลี่ + ค₆+ย-
ปฏิกิริยากึ่งแคโทด: Li_xCoO_2(s) + y อ่าน⁺_(ส) + y และ^- → ฉันอ่าน_x+yCoO_2(s)
ปฏิกิริยาทั่วโลก: Li_yค_6(s) + อ่าน_xCoO₂ → ค_6(ส) +อ่าน_x+yCoO_2(s) 

แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถชาร์จใหม่ได้ เพียงแค่ใช้กระแสไฟฟ้าภายนอกที่ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของลิเธียมไอออนไปในทิศทางตรงกันข้าม นั่นคือจากออกไซด์ไปยังกราไฟต์

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-litio.htm