Chimie Alte teme
Baterii si acumulatori chimie
Bateriile și acumulatorii sunt dispozitive electrochimice care stochează și eliberează energie electrică prin reacții redox. Bateriile primare sunt nereîncărcabile, în timp ce acumulatorii (bateriile secundare) sunt reîncărcabile prin inversarea reacțiilor. Acestea sunt esențiale în tehnologie, de la dispozitive mobile la vehicule electrice.
Tipuri principale
- Baterii primare Exemplu: Bateria alcalină (Zn/MnO₂). Reacțiile sunt ireversibile; după descărcare, bateria se înlocuiește.
- Acumulatori (baterii secundare) Exemplu: Acumulatorul cu plumb (Pb/PbO₂). Reacțiile sunt reversibile; se pot reîncărca prin aplicarea unui curent extern.
- Baterii moderne Exemplu: Bateriile cu ion-lițiu (Li-ion). Au densitate energetică mare și sunt reîncărcabile, utilizate în telefoane și mașini electrice.
Exemplu: Acumulatorul cu plumb
- 1 Pasul 1: Componente Anod: plumb (Pb), catod: dioxid de plumb (PbO₂), electrolit: acid sulfuric (H₂SO₄).
- 2 Pasul 2: Reacția la descărcare Anod: Pb + SO₄²⁻ → PbSO₄ + 2e⁻. Catod: PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O. Tensiune: ~2 V.
- 3 Pasul 3: Reîncărcarea Se aplică tensiune externă pentru a inversa reacțiile, refăcând Pb și PbO₂ din PbSO₄.
Caracteristici importante
- Capacitatea Măsurată în amperi-ore (Ah), indică cantitatea de sarcină electrică pe care o poate furniza.
- Tensiunea Depinde de diferența de potențial dintre electrozi; de exemplu, o celulă Li-ion are ~3,7 V.
- Durata de viață Numărul de cicluri de încărcare-descărcare pentru acumulatori; bateriile Li-ion pot avea sute de cicluri.
Pentru alegerea unei baterii, compară tensiunea, capacitatea și tipul (primar vs. secundar) în funcție de aplicație.