Composição da Bateria de Íon-Lítio
A bateria de íon-lítio, conhecida como bateria Li-ion, é um tipo de bateria secundária (recarregável) composta por células nas quais os íons de lítio se movem do ânodo para o cátodo através de um eletrólito durante a descarga, e retornam durante o carregamento. Esta tecnologia é fundamental em diversos dispositivos eletrônicos e veículos elétricos devido à sua alta densidade energética e durabilidade.
Cátodo e Ânodo
O cátodo, elemento chave na definição do tipo de célula da bateria Li-ion, é feito de um material composto (um composto de lítio intercalado). Já o ânodo é geralmente feito de grafite litificado poroso. Os materiais do cátodo são geralmente construídos a partir de LiCoO2 ou LiMn2O4, enquanto o ânodo comum é feito de grafite litificado, LixC6.
Eletrólito e Separador
O eletrólito pode ser líquido, polímero ou sólido. A escolha do eletrólito é crítica para o desempenho e a segurança da bateria, sendo os mais usados em baterias comerciais de íon-lítio soluções não aquosas com o sal de hexafluorofosfato de lítio (LiPF6) dissolvido em carbonatos orgânicos. O separador, por sua vez, é uma membrana permeável que fica entre o ânodo e o cátodo, evitando curtos-circuitos e permitindo o transporte de íons de lítio.
Características e Usos
As características de química, desempenho, custo e segurança variam entre os tipos de baterias de íon-lítio. Elas são amplamente utilizadas em eletrônicos portáteis, ferramentas elétricas sem fio, alguns carros elétricos, scooters elétricos, bicicletas elétricas, bancos de energia portáteis e lanternas LED. Um dos tipos mais comuns de células é a bateria 18650, usada em muitos laptops e outras aplicações, com uma tensão nominal de 3,7 V.
Lítio-Íon vs Lítio-Polímero
As baterias de lítio-polímero (LiPo) são um tipo de bateria Li-ion que usa um eletrólito de gel polímero de alta condutividade. Ao invés de utilizar um eletrólito líquido de sal de lítio (como LiPF6) em um solvente orgânico, as baterias LiPo usam um eletrólito polimérico sólido (SPE), como óxido de polietileno (PEO) ou fluoreto de polivinilideno (PVdF). Estas baterias oferecem energias específicas mais altas e são frequentemente usadas em dispositivos móveis, drones e alguns veículos elétricos.
Conclusão
As baterias de íon-lítio representam uma tecnologia essencial na era moderna da eletrônica e mobilidade elétrica. Seu desenvolvimento contínuo e aprimoramento são cruciais para atender às crescentes demandas por energia eficiente e sustentável em diversos setores.
