Marcelo Coimbra Gaziola
Lítio - Pilha de lítio-dióxido de manganês
Essa e outras pilhas primárias que empregam lítio como anodo passaram a ser investigadas com o advento da exploração espacial (início da década de 1960). Isso ocorreu pela necessidade de pequenos sistemas eletroquímicos duráveis, confiáveis e capazes de armazenar grande quantidade de energia. Dessa forma, materiais contendo substâncias simples e-ou compostas de elementos químicos localizados do lado esquerdo superior e do lado direito superior da tabela periódica vieram a ser os mais estudados. Os metais lítio e sódio passaram a ser utilizados como catodos e substâncias compostas contendo flúor, cloro e oxigênio como anodos. Assim centenas de sistemas foram propostos, mas poucos sobreviveram em função das exigências práticas. Dentre esses, estão as baterias primárias que usam como anodo o lítio metálico e como catodo três grupos de compostos: (i) sólidos com baixa solubilidade no eletrólito (cromato de prata -Ag2CrO4, dióxido de manganês -MnO2, óxido de cobre -CuO, sulfeto de cobre -CuS etc); (ii) produtos solúveis no eletrólito (dióxido de enxofre -SO2) e; (iii) líquidos (cloreto de tionila -SOCl2, cloreto de sulfurila -SO2Cl2 e cloreto de fosforila -POCl3).
Devido a alta reatividade do lítio metálico com água, todas as pilhas de lítio empregam eletrólitos não aquosos (sal de lítio dissolvido em solventes não aquosos) em recipientes hermeticamente selados.
Na foto, pode-se ver a capa de aço inox que eu abri com um alicate pequeno de corte, o catodo de dióxido de manganês e o anodo de lítio metálico que se inflamou imediatamente após a foto.
O processo de descarga destas pilhas consiste nas reações de oxidação do lítio metálico e de redução do óxido metálico, resultando a seguinte reação global simplificada:
Li(s) + MO(s) => LiO(s) + M(s)
A pilha de lítio-dióxido de manganês fornece um potencial de circuito aberto no intervalo de 3,0 V a 3,5 V, a temperatura ambiente.
Lítio - Pilha de lítio-dióxido de manganês
Essa e outras pilhas primárias que empregam lítio como anodo passaram a ser investigadas com o advento da exploração espacial (início da década de 1960). Isso ocorreu pela necessidade de pequenos sistemas eletroquímicos duráveis, confiáveis e capazes de armazenar grande quantidade de energia. Dessa forma, materiais contendo substâncias simples e-ou compostas de elementos químicos localizados do lado esquerdo superior e do lado direito superior da tabela periódica vieram a ser os mais estudados. Os metais lítio e sódio passaram a ser utilizados como catodos e substâncias compostas contendo flúor, cloro e oxigênio como anodos. Assim centenas de sistemas foram propostos, mas poucos sobreviveram em função das exigências práticas. Dentre esses, estão as baterias primárias que usam como anodo o lítio metálico e como catodo três grupos de compostos: (i) sólidos com baixa solubilidade no eletrólito (cromato de prata -Ag2CrO4, dióxido de manganês -MnO2, óxido de cobre -CuO, sulfeto de cobre -CuS etc); (ii) produtos solúveis no eletrólito (dióxido de enxofre -SO2) e; (iii) líquidos (cloreto de tionila -SOCl2, cloreto de sulfurila -SO2Cl2 e cloreto de fosforila -POCl3).
Devido a alta reatividade do lítio metálico com água, todas as pilhas de lítio empregam eletrólitos não aquosos (sal de lítio dissolvido em solventes não aquosos) em recipientes hermeticamente selados.
Na foto, pode-se ver a capa de aço inox que eu abri com um alicate pequeno de corte, o catodo de dióxido de manganês e o anodo de lítio metálico que se inflamou imediatamente após a foto.
O processo de descarga destas pilhas consiste nas reações de oxidação do lítio metálico e de redução do óxido metálico, resultando a seguinte reação global simplificada:
Li(s) + MO(s) => LiO(s) + M(s)
A pilha de lítio-dióxido de manganês fornece um potencial de circuito aberto no intervalo de 3,0 V a 3,5 V, a temperatura ambiente.