Composici\u00f3n de las Bater\u00edas<\/h2>\n
Las bater\u00edas est\u00e1n compuestas por una amplia gama de materiales, lo que resulta en diferentes capacidades y comportamientos en la funcionalidad de la bater\u00eda. Los materiales m\u00e1s comunes son plomo, n\u00edquel, zinc y litio, cada uno con diferentes rendimientos y espec\u00edficos para distintos prop\u00f3sitos, seg\u00fan los requerimientos. Se han producido muchos tipos de c\u00e9lulas electroqu\u00edmicas, con diferentes procesos qu\u00edmicos y dise\u00f1os, incluyendo c\u00e9lulas galv\u00e1nicas, c\u00e9lulas electrol\u00edticas, c\u00e9lulas de combustible, c\u00e9lulas de flujo y pilas voltaicas.<\/p>\n
C\u00e9lulas H\u00famedas y Secas<\/h2>\n
Una bater\u00eda de c\u00e9lula h\u00fameda tiene un electrolito l\u00edquido. Otros nombres son c\u00e9lula inundada, ya que el l\u00edquido cubre todas las partes internas, o c\u00e9lula ventilada, puesto que los gases producidos durante la operaci\u00f3n pueden escapar al aire. Las c\u00e9lulas h\u00famedas fueron precursoras de las c\u00e9lulas secas y se utilizan com\u00fanmente como herramienta de aprendizaje para la electroqu\u00edmica. Una c\u00e9lula seca utiliza un electrolito en pasta, con solo suficiente humedad para permitir el flujo de corriente. A diferencia de una c\u00e9lula h\u00fameda, una c\u00e9lula seca puede operar en cualquier orientaci\u00f3n sin derrames, ya que no contiene l\u00edquido libre, lo que la hace adecuada para equipos port\u00e1tiles.<\/p>\n
Composici\u00f3n Qu\u00edmica y Material de las Bater\u00edas<\/h2>\n
La composici\u00f3n qu\u00edmica y material de las bater\u00edas determina su tama\u00f1o, formato y rendimiento general. Por lo tanto, cada bater\u00eda tiene una composici\u00f3n diferente. Sin embargo, la mayor\u00eda de las bater\u00edas tienen algunos componentes comunes, aunque su composici\u00f3n material puede variar.<\/p>\n
\u00c1nodo<\/h2>\n
El \u00e1nodo es el electrodo negativo o reductor que libera electrones al circuito externo y se oxida durante una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica. Uno de los materiales de \u00e1nodo m\u00e1s comunes utilizados hoy en d\u00eda es el grafito litado, Lix<\/sub>C6<\/sub>, que est\u00e1 compuesto por hojas de grafito intercaladas con litio. Se est\u00e1n investigando nuevos materiales basados en silicio y otras mezclas elementales. El grafito litado tiene una celda unitaria con una estructura HCP.<\/p>\n Un electrolito es un medio que contiene iones y es conductor el\u00e9ctrico a trav\u00e9s del movimiento de estos iones, pero no conduce electrones. El electrolito de la bater\u00eda es una soluci\u00f3n dentro de las bater\u00edas. Dependiendo del tipo de bater\u00eda, puede ser una sustancia l\u00edquida o similar a una pasta. La elecci\u00f3n del electrolito en todas las bater\u00edas es cr\u00edtica para el rendimiento y la seguridad. En las bater\u00edas de iones de litio, el electrolito suele ser una sal de litio disuelta en solventes org\u00e1nicos. Un buen electrolito debe tener baja reactividad con otros componentes de la c\u00e9lula, alta conductividad i\u00f3nica, baja toxicidad, un amplio rango de estabilidad de voltaje electroqu\u00edmico (0-5V) y ser t\u00e9rmicamente estable. Se emplea hidr\u00f3xido de potasio acuoso como electrolito en bater\u00edas alcalinas basadas en n\u00edquel-cadmio, n\u00edquel-hidr\u00f3geno y di\u00f3xido de manganeso-zinc.<\/p>\n Un separador es una membrana permeable colocada entre el \u00e1nodo y el c\u00e1todo de una bater\u00eda. La funci\u00f3n principal del separador es mantener separados ambos electrodos para prevenir cortocircuitos el\u00e9ctricos, permitiendo al mismo tiempo el transporte de portadores de carga i\u00f3nica necesarios para cerrar el circuito durante el paso de corriente en una c\u00e9lula electroqu\u00edmica. Las c\u00e9lulas de electrolito l\u00edquido disponibles comercialmente utilizan materiales poliolef\u00ednicos microporosos, como polietileno (PE) o polipropileno (PP). Los separadores en las bater\u00edas de iones de litio deben ser electroqu\u00edmicamente y qu\u00edmicamente estables en relaci\u00f3n con el electrolito y los materiales del electrodo. Se est\u00e1n desarrollando separadores funcionales que utilizan membranas recubiertas con MOF para realizar las funciones duales del electrolito y el separador, con el fin de apoyar el dise\u00f1o de bater\u00edas de metal-litio de alto rendimiento para sistemas de alta energ\u00eda en veh\u00edculos el\u00e9ctricos y aeronaves el\u00e9ctricas.<\/p>\n Los colectores de corriente son el componente de la bater\u00eda responsable de transferir el flujo de electrones de los electrodos a un circuito externo. Varios tipos de colectores de corriente est\u00e1n disponibles: malla, espuma y l\u00e1mina. Para minimizar el tama\u00f1o general y mejorar la capacidad volum\u00e9trica de las c\u00e9lulas, se prefieren l\u00e1minas met\u00e1licas delgadas y ligeras. Los colectores de corriente son un volumen electroqu\u00edmicamente inactivo en la c\u00e9lula, pero forman el sustrato sobre el que se aplican los materiales electroqu\u00edmicamente activos con un agente conductor y un adhesivo aglutinante. Por lo tanto, los colectores de corriente deben poseer una alta conductividad el\u00e9ctrica para reducir la resistencia de la c\u00e9lula, as\u00ed como estabilidad qu\u00edmica en contacto con el electrolito l\u00edquido sobre la ventana operativa de voltaje de los electrodos.<\/p>\nElectrolito<\/h2>\n
Separador<\/h2>\n
Colectores de Corriente<\/h2>\n
![\"Battery](\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/08\/cathode-component-of-battery-1.png\")
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