Bateriaionlitio
Páginas: 5 (1039 palabras)
Publicado: 12 de abril de 2015
Trabajo Práctico de Química.
Batería de Ion Litio.
Profesor: Darío Ilan Browarnik
Integrantes: Aranda Ivan, Bega Florencia, Bicca Antonella, Fiasche Ailen, Vega Alejandro, Waisman Lara.
Tipo de Batería:
Batería Ion litio
Introducción:
La batería ion litio fue propuesta en M.S. Whittingham, la actual universidad de Binghamton ubicada en Vestal estado de NY, EEUU. En M.S.Whittingham se propuso esta batería mientras se trabajaba con Exxon en 1970, donde utilizaron sulfuro de titanio como cátodo y metal de litio como ánodo.
Las baterías de litio se han convertido en la fuente principal de los equipos portátiles, debido a que pueden almacenar mayor cantidad de energía por unidad de peso y de volumen
(Wh = Energía Almacenada) (Wh/Kg; Wh/L).
Reacciones:
Ánodo (oxidación):Li⁺ + e⁻ Li(s)
Cátodo (reducción):
LiCoO2(s) Li⁺ + CoO2 + e⁻
Reacción Global:
LiCoO2(s) Li(s) + CoO2
Características:
El litio es el metal más ligero hoy por hoy conocido (Pm = 6.939 g/mol), el cual posee un elevado potencial estándar de reducción (-3.040 V). La combinación de estas dos características proporciona al elemento unas propiedades energéticas muy favorables, con unacapacidad específica teórica de 3860 Ah/Kg (vs. Zn 820 Ah/Kg, Pb260 Ah/Kg). No obstante, el valor tan negativo del potencial de reducción del Li hace que este elemento sea termodinámicamente inestable en disolventes protónicos, como es el caso del agua, reduciendo el diseño de las baterías de ión-litio al empleo de electrolitos no acuosos. Por tanto, y a diferencia de las baterías de litio, el empleode compuestos de inserción litiados en lugar de litio metálico como electrodo en las baterías de ión-litio, aumenta la estabilidad en aire de estas baterías, por lo que su ensamblado y su diseño no requieren condiciones de trabajo tan exigentes como en las baterías primarias de litio.
Propiedades constitutivas:
Una batería de ión litio clásica contiene LiCoO2 como electrodo positivo, un materialbasado en carbono como electrodo negativo, y un electrolito no acuoso, teniendo un voltaje medio de aproximadamente 3,7 V.
La densidad de energía gravimétrica (~150Wh.kg -1) y la densidad de energía volumétrica
(~400Wh.L-1) de las baterías de Ion litio son superiores a otras baterías recargables tradicionales como las de Plomo/Acido, Níquel/Cadmio y Níquel/Hidruro metálico por lo tanto sonbuenas candidatas para aplicaciones que estén limitadas por peso o volumen. Además, las baterías de Ion litio ofrecen una baja auto descarga (2% a 8% al mes), larga vida en ciclos (más de 1000 ciclos) y una amplia gama de temperaturas de operación (en carga de -20° C a 60° C, en descarga de -40° C a 65° C), lo que permite su utilización en una amplia variedad de aplicaciones.
Propiedades de lasbaterías:
Propiedades eléctricas:
La capacidad de generar una cantidad de energía, sin que su potencial disminuya a valores insignificantes, es la característica principal de una batería y se puede expresar con diferentes magnitudes que presentamos a continuación:
Capacidad Q:
Proporciona la cantidad de electricidad que se puede almacenar y puede expresarse como:
Q = NZF
N = número de electronestrasferidos
Z = número de moles en este caso de electrones
F = Constante de Faraday
La unidad de Q es el Coulomb o también Amperes-segundo. La capacidad depende de la cantidad del material activo utilizado, que lleva en algunos casos a confusiones y caracteriza una batería en particular.
Capacidad específica Qe:
Es la capacidad de una batería por unidad de masa (Kg) en algún caso o de volumen enotro (L), dependiendo de la aplicación en la que se desee utilizar.
Qe = Q/m ó Qe = Q/v
m = masa del material activo en KG.
v = volumen del material activo en L
La unidad de QE es Ah/Kg o Ah/L respectivamente.
Energía específica Ee:
Es el producto de la capacidad específica y el potencial de salida; se expresa como:
Ee = Qe.E
E = potencial de la celda
La unidad de la energía específica es...
Batería de Ion Litio.
Profesor: Darío Ilan Browarnik
Integrantes: Aranda Ivan, Bega Florencia, Bicca Antonella, Fiasche Ailen, Vega Alejandro, Waisman Lara.
Tipo de Batería:
Batería Ion litio
Introducción:
La batería ion litio fue propuesta en M.S. Whittingham, la actual universidad de Binghamton ubicada en Vestal estado de NY, EEUU. En M.S.Whittingham se propuso esta batería mientras se trabajaba con Exxon en 1970, donde utilizaron sulfuro de titanio como cátodo y metal de litio como ánodo.
Las baterías de litio se han convertido en la fuente principal de los equipos portátiles, debido a que pueden almacenar mayor cantidad de energía por unidad de peso y de volumen
(Wh = Energía Almacenada) (Wh/Kg; Wh/L).
Reacciones:
Ánodo (oxidación):Li⁺ + e⁻ Li(s)
Cátodo (reducción):
LiCoO2(s) Li⁺ + CoO2 + e⁻
Reacción Global:
LiCoO2(s) Li(s) + CoO2
Características:
El litio es el metal más ligero hoy por hoy conocido (Pm = 6.939 g/mol), el cual posee un elevado potencial estándar de reducción (-3.040 V). La combinación de estas dos características proporciona al elemento unas propiedades energéticas muy favorables, con unacapacidad específica teórica de 3860 Ah/Kg (vs. Zn 820 Ah/Kg, Pb260 Ah/Kg). No obstante, el valor tan negativo del potencial de reducción del Li hace que este elemento sea termodinámicamente inestable en disolventes protónicos, como es el caso del agua, reduciendo el diseño de las baterías de ión-litio al empleo de electrolitos no acuosos. Por tanto, y a diferencia de las baterías de litio, el empleode compuestos de inserción litiados en lugar de litio metálico como electrodo en las baterías de ión-litio, aumenta la estabilidad en aire de estas baterías, por lo que su ensamblado y su diseño no requieren condiciones de trabajo tan exigentes como en las baterías primarias de litio.
Propiedades constitutivas:
Una batería de ión litio clásica contiene LiCoO2 como electrodo positivo, un materialbasado en carbono como electrodo negativo, y un electrolito no acuoso, teniendo un voltaje medio de aproximadamente 3,7 V.
La densidad de energía gravimétrica (~150Wh.kg -1) y la densidad de energía volumétrica
(~400Wh.L-1) de las baterías de Ion litio son superiores a otras baterías recargables tradicionales como las de Plomo/Acido, Níquel/Cadmio y Níquel/Hidruro metálico por lo tanto sonbuenas candidatas para aplicaciones que estén limitadas por peso o volumen. Además, las baterías de Ion litio ofrecen una baja auto descarga (2% a 8% al mes), larga vida en ciclos (más de 1000 ciclos) y una amplia gama de temperaturas de operación (en carga de -20° C a 60° C, en descarga de -40° C a 65° C), lo que permite su utilización en una amplia variedad de aplicaciones.
Propiedades de lasbaterías:
Propiedades eléctricas:
La capacidad de generar una cantidad de energía, sin que su potencial disminuya a valores insignificantes, es la característica principal de una batería y se puede expresar con diferentes magnitudes que presentamos a continuación:
Capacidad Q:
Proporciona la cantidad de electricidad que se puede almacenar y puede expresarse como:
Q = NZF
N = número de electronestrasferidos
Z = número de moles en este caso de electrones
F = Constante de Faraday
La unidad de Q es el Coulomb o también Amperes-segundo. La capacidad depende de la cantidad del material activo utilizado, que lleva en algunos casos a confusiones y caracteriza una batería en particular.
Capacidad específica Qe:
Es la capacidad de una batería por unidad de masa (Kg) en algún caso o de volumen enotro (L), dependiendo de la aplicación en la que se desee utilizar.
Qe = Q/m ó Qe = Q/v
m = masa del material activo en KG.
v = volumen del material activo en L
La unidad de QE es Ah/Kg o Ah/L respectivamente.
Energía específica Ee:
Es el producto de la capacidad específica y el potencial de salida; se expresa como:
Ee = Qe.E
E = potencial de la celda
La unidad de la energía específica es...
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