Baterias de Íons de Lítio

Baterias de íons de lítio

1. Conceito

Baterias são dispositivos que transformam energia química em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas. As baterias de íon lítio representam o “estado da arte” em sistemas de conversão de energia. As Bateria de Íons de Lítio são utilizadas em larga escala em equipamentos eletrônicos e diversos portáteis, pois elas apresentam grande vantagem quanto a sua densidade de energia, uma vez que o lítio é um elemento altamente reativo. Em outras palavras, é possível armazenar uma grande quantidade de energia em baterias pequenas e leves: se fossemos utilizar outros tipos de bateria, como por exemplo, bateria de hidreto metálico de níquel ou bateria de níquel cádmio, para armazenarmos uma determinada quantidade de energia, teríamos baterias com o tamanho e peso duas ou até mesmo três vezes maiores que as baterias de íons de lítio precisariam ter.

2. Idealizadores

Os três cientistas que inventaram as baterias de íons de lítio foram John B.Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino foram os responsáveis pela criação da tecnologia, que é uma das descobertas mais importantes para armazenamento de energia.

3. Funcionamento

Quando a bateria entra no processo de descarga, os íons de lítio percorrem do anodo para o catodo, passando através do separador e se ligando ao óxido de cobalto. Quando isso ocorre, sobra basicamente 1 elétron por íon de lítio, que é capturado pelo anodo de grafite, que o leva para fora para fornecer carga. Quando não há mais íons de lítio para serem transportados, a reação química acaba, fazendo com que a energia da bateria esgote. Quando recarregamos a bateria, o processo inverso ocorre, fazendo os íons de lítio voltarem para seu lugar novamente. Um fato importante é que a bateria de lítio jamais deve ser usada até consumir toda sua matéria interna. Por isso, há um circuito inteligente de proteção na bateria, o qual evita que toda carga seja consumida. Deste modo, o composto interno da bateria é preservado para que não seja totalmente consumido e ocasione seu fim.

4. Composição:

• Anodo: composto por grafite, no qual a carga positiva flui, ou seja, recebe elétrons.

• Catodo: composto por óxido de cobalto, que seria a parte negativa, a que cede elétrons

• Separador: sua função é separar o óxido de cobalto do lítio. Geralmente ele é composto por um material semipermeável, que deixa passar apenas um tipo de elemento – nesse caso, os íons lítio. Curiosamente, o separador é encharcado com solvente (geralmente éter).

• Camada de íons de lítio: fica separada do

óxido de cobalto.

5. Onde é utilizada?

A bateria de íons de lítio foi inicialmente utilizada em marca-passos pois ela não libera gases prejudiciais ao paciente, tem uma ótima durabilidade (dependendo da qualidade dos materiais utilizados) e leveza. Com isso, hoje ela é muito utilizada como alimento de eletrônicos portáteis como telefones celulares e câmeras digitais, como também como fontes renováveis (solar e eólica) e tornou os carros elétricos mais autônomos.

6. Disponibilidade na natureza

O Lítio não se encontra em abundância na crosta terrestre, pelo contrário, é um metal escasso e disperso em certas rochas. Pode ser encontrado também em sais naturais, águas salgadas e águas minerais. Na natureza, o Lítio se faz presente na forma de dois isótopos: Li7 (92,5%) e Li6 (7,5%).