Electroquimica utilidades

PRINCIPALES APLICACIONES

Baterias

Una de las aplicaciones más conocidas son las baterías recargables, estas son de menor peso que las convencionales que contenían plomo y ácido sulfúrico; entre otras propiedades.
El uso de electrodos de plástico evita el desgaste mecánico asociado a la disolución/deposición del electrodo que ocurre durante el proceso de carga y descarga de las bateríascomunes (Pb (S.)/ Pb2+ (aq)). Además los polímeros no contienen sustancias tóxicas ni contaminantes.
La oxidación reversible del polipirrol y otros polímeros conductores y la formación de polarones y bipolarones suponen el almacenamiento de cargas positivas a lo largo de la cadena polimérica. Otros polímeros, como el politiofeno, pueden ser reducidos almacenando radical aniones y dianiones.El descubrimiento por Armand de que el polióxido de etileno disolvía, en estado fundido, al LiClO4 , y de que se podían obtener láminas sólidas y transparentes desde esta disolución, con una elevada conductividad iónica, cierra el círculo para una batería totalmente polimérica y en estado sólido: ánodo, cátodo y electrolito.
Este tipo de baterías triplican la capacidad de las baterías de Liexistentes en la actualidad, con un voltaje de dos a tres veces mayor que el de las baterías Ni-Cd y 1,5 mayor que las baterías Pb-ácido que se utilizan en los automóviles. Su mayor problema es que la velocidad de descarga espontánea (que determina la vida útil de una batería) resulta ser significativamente menor que el de baterías clásicas.
Durante la descarga de una batería polimérica loselectrones fluyen desde el ánodo (electrodo negativo) al cátodo (electrodo positivo) a través de un medio externo para reducir el polímero p-dopado al estado neutro (no dopado). Los aniones dopantes son expulsados del polímero hacia el electrólito. Al mismo tiempo, el litio del ánodo se disuelve en el electrólito como ion litio. Cuando todo el polímero es convertido desde el estado p-dopado al estadoneutro, la batería está totalmente descargada. Para recargarla se aplica un potencial contrario. Durante la recarga el polímero neutro en el cátodo es oxidado al estado p-dopado tomando aniones dopantes desde el electrolito, mientras el ion litio se deposita en el ánodo como litio metálico.
Aplicaciones biomédicas
MUSCULOS ARTIFICIALES
La oxidación/reducción electroquímica de los polímerosconductores lleva asociado un cambio de volumen del material. El cambio de volumen (propiedad mecánica) está asociado al grado de oxidación y este a la carga consumida en el proceso electroquímico: propiedad electroquímica.
Partimos de un polímero en estado neutro. Las elevadas interacciones polímero-polímero hacen que la estructura sea muy compacta. Al oxidarse y extraerse electrones de lacadena, las nacientes cargas positivas en cadenas vecinas provocan fuertes repulsiones electrostáticas. Mediante variaciones conformacionales las cadenas se mueven, la estructura se abre y los contraiones de la disolución penetran en el polímero para mantener la electroneutralidad. Con los iones también penetran moléculas del disolvente. El polímero se expande. Como la cantidad de contraiones quepenetran es controlado por la carga de oxidación, también lo es la variación del volumen: puede ser detenida en cualquier momento o puede ser invertida desde cualquier momento.
Son de reseñar los siguientes aspectos del proceso: la modificación de las dimensiones, las variaciones conformacionales en las cadenas poliméricas, el intercambio de iones con el medio, el encadenamiento de procesoseléctricos, químicos y mecánicos, el mantenimiento de la temperatura constante y el trabajar con sistemas húmedos en disoluciones electrolíticas. Todos estos aspectos son compartidos por los polímeros conductores con los músculos naturales, en los que:
Hay una variación de dimensiones durante el trabajo.
El trabajo mecánico es originado por las variaciones conformacionales en la miosina.
un flujo de...