Dois dos tipos de bateria com os quais você está mais familiarizado, talvez sem saber, são a bateria de chumbo-ácido e a bateria de lítio-íon. A maioria dos carros na América carrega uma bateria de chumbo-ácido a bordo, enquanto praticamente todos os computadores Blackberry e laptops obtêm sua energia de uma bateria de lítio-íon. Um tipo de bateria é bom para o seu carro eo outro para o seu celular provém dos produtos químicos utilizados dentro de cada tipo de bateria.

Batery Basics

Uma bateria é um dispositivo eletroquímico, o que significa que cria eletricidade através de reações químicas controladas entre diferentes substâncias. A maioria das baterias, incluindo o íon de lítio e as baterias de chumbo-ácido, incluem um ânodo, um cátodo e uma substância entre eles, serve como um eletrólito. O ânodo é geralmente o terminal positivo, e a corrente elétrica flui para ele quando a bateria está em uso. O cátodo é geralmente o terminal negativo e, quando em uso, a corrente elétrica flui para fora dele. A química entre eles é o que fornece a corrente elétrica com sua carga, mas eles exigem uma terceira substância na forma de um eletrólito para servir como um meio. Se o ânodo e o cátodo entrassem em contato, o resultado seria um curto-circuito.

Eletroquímica de ácido-chumbo

O ânodo e o cátodo de uma bateria típica de chumbo-ácido são feitos de chumbo e dióxido de chumbo, e eles são ligados por um eletrólito de uma solução que é aproximadamente um terço de ácido sulfúrico. À medida que a bateria descarrega eletricidade, a reação química converte gradualmente os dois eletrodos em sulfato de chumbo. Recarregar a bateria reverte parcialmente essa conversão.

Eletrochemia de íon de lítio

As baterias de íon de lítio usam uma variedade de substâncias, com o elemento comum sendo a migração de lítio entre os eletrodos durante a reação de produção de eletricidade . A grafite é normalmente usada para fazer o ânodo, enquanto os cátodos podem ser feitos de óxido de cobalto-lítio, fosfato de ferro-lítio ou óxido de lítio-manganês, além de outras substâncias à base de lítio. O eletrólito é tipicamente uma solução de sal de lítio em um solvente orgânico. Recarregar uma bateria de íons de lítio reverte a migração de lítio na química da bateria.

Recursos de ácido-chumbo

As baterias de chumbo-ácido são um dos mais antigos modelos de baterias recarregáveis, que remontam ao meio. século 19. Eles têm um dos projetos de menor consumo de energia e peso e volume de energia, tornando-os muito grandes e pesados ​​para a quantidade total de energia que podem ser lançados. O que eles têm para eles é que eles têm uma alta taxa de aumento de peso, o que significa que eles podem fornecer uma grande quantidade de eletricidade de uma só vez. Isso os torna perfeitos para aplicativos que precisam de um aumento súbito de energia, como acionadores de partida de carros. Baterias de chumbo-ácido também são baratas de produzir. No entanto, eles não são muito bons em papéis que exigem um fornecimento constante, baixo ou médio de eletricidade durante um longo período de tempo. Eles também têm tempos de recarga longos.

Recursos de Íons de Lítio

Especialmente quando comparados com uma bateria de chumbo-ácido, os projetos de íons de lítio têm uma alta relação potência-peso e poder-volume. Seria difícil imaginar computadores portáteis modernos, telefones celulares e outros dispositivos eletrônicos sedentos de energia sem essas baterias, porque atender a essas demandas de energia com outros projetos de bateria significaria baterias mais volumosas com vida útil mais curta. Existem até baterias de íon de lítio com grande capacidade de surto, como a de uma bateria de chumbo-ácido. No entanto, eles têm dois grandes inconvenientes. Primeiro, eles são muito caros para fazer. Em segundo lugar, sua capacidade de manter uma carga decai mesmo quando a bateria não está em uso. Uma bateria de chumbo-ácido pode continuar trabalhando com boa capacidade por vários anos. Qualquer pessoa que tenha mantido o mesmo celular ou laptop por um ano ou dois sabe que o mesmo não pode ser dito da típica bateria de íon de lítio.