Composição da Bateria de Lítio Metálico
As células primárias à base de lítio, conhecidas como baterias de lítio-metal, são baterias não recarregáveis que possuem lítio metálico como ânodo. Estas baterias se destacam pela menor taxa de auto-descarga, oferecendo o maior tempo de prateleira disponível, chegando a até 10 anos, e suportando temperaturas de até 70°C.
É importante diferenciar as baterias primárias de lítio das baterias secundárias de íons de lítio ou polímero de lítio, que são recarregáveis. As baterias de íon de lítio não contêm lítio metálico.
Tipos Comuns de Células de Lítio Metálico
- Célula de Dióxido de Manganês-Lítio: Utiliza folha de lítio como ânodo e dióxido de manganês como cátodo.
- Célula de Dissulfeto de Ferro-Lítio: Composta por lítio no ânodo e dissulfeto de ferro no cátodo, estas células são frequentemente utilizadas em baterias AA de alto desempenho.
- Célula de Cloreto de Tionila-Lítio: Notável pela alta densidade de energia e longa vida útil, de 15 a 20 anos.
- Célula de Ar-Lítio: Similar às células de ar-zinco, possui uma densidade de energia teórica muito alta.
Reação Geral nas Células de Li/MnO2
A reação global em células de Li/MnO2 é expressa por:
Li(s) + MnIV O2(s) ⇌ MnIII O2(Li+) [E° = +3.19 V]
Características e Classificação
O lítio se destaca como material de eletrodo devido ao seu baixo potencial de eletrodo e alta condutividade. É maleável e pode ser extrudado em folhas finas. As baterias de lítio podem ser classificadas de várias maneiras, mas um método conveniente é pelo material do cátodo e pela voltagem. Por exemplo, o uso de um cátodo de dissulfeto de ferro resulta em uma bateria com tensão nominal de 1,5 volts.
Composição da Bateria de Lítio Metálico (Célula Li/MnO2)
A bateria de lítio metálico (célula Li/MnO2) é composta por cinco partes principais:
- Tampa (terminal negativo).
- Ânodo: O material ativo no ânodo é o lítio metálico.
- Separador: Uma membrana permeável colocada entre o ânodo e o cátodo da bateria.
- Cátodo: O material ativo do cátodo é dióxido de manganês de alta densidade (MnO2).
- Eletrólito: Uma mistura de solvente orgânico com um sal de metal alcalino dissolvido.
- Lata (terminal positivo).
Figura: Construção esquemática de uma célula de botão Li/MnO2. Fonte: varta-ag.com
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