Când spunem tehnologie ne gândim probabil la telefonul din buzunar, la laptopul de pe birou sau chiar la tablete sau ceasuri inteligente. Ce au toate acestea în comun? Răspunsul poate fi unul surprinzător: chimia. Majoritatea oamenilor când aud de chimie se gândesc la un laborator, un halat alb și niște reacții într-o eprubetă, uneori explozive și interesante. Dar iată că această fascinantă știință poate fi regăsită și în dispozitivele pe care le folosim zi de zi, poate chiar fără să știm pe ce principiu funcționează. În această idee, iată în continuare câteva lucruri despre acumulatorii Li-ion.
Acești acumulatori sunt folosiți de obicei la dispozitive electronice portabile,ca cele enumerate mai sus, fiind preferați altor tipuri de acumulatori (de ex. Ni-Cd) pentru eficiența și durabilitatea lor.
Principiul pe care funcționează este următorul: în interiorul bateriilor, ionii de litiu se mută de la electrodul negativ printr-un electrolit către electrodul pozitiv când se descarcă și invers când se încarcă. Bateriile Li-ion folosesc un compus al litiului ca material pentru electrodul pozitiv, iar la electrodul negativ se găsește de obicei grafit. Compușii litiului folosiți sunt: oxid de litiu și cobalt (LiCoO2), folosit la dispozitivele enumerate mai sus datorită puterii și eficienței, fosfat de litiu și fier (LiFePO4) sau oxid de litiu și mangan (LiMn2O4), ultimele fiind folosite la scule electrice sau echipamente medicale datorită duratei de viață îndelungată și a riscului scăzut de accidente.
Să privim puțin și la chimia, mai precis electrochimia, ce face posibil ca acest proces să aibă loc. În interiorul bateriei avem mai multe celule, fiecare dintre ele cu același conținut, iar în fiecare celulă avem reacții chimice în curs. Acestea au ca reactanți materialele din anod și catod. În timpul descărcării bateriei, are loc o reacție de oxidare la anod, în urma căreia se produc ioni de Li care, prin electrolit, ajung la catod și electroni, care ajung în circuitul extern, producând energia electrică necesară. Procesul se inverseză la încărcare, când energia ajunge înapoi în baterie, iar ionii de Litiu înapoi la anod. Cu timpul, ele își pierd eficiența într-un ritm care depinde de utilizare, iar cercetătorii lucrează la creșterea durabilității încă din 1985, de la inventarea lor.
Ca o concluzie, bateriile Li-ion mai au multe de perfecționat până să fie bateriile perfecte, și probabil că nu vor fi niciodată. Dar de asta se ocupă cercetătorii în domeniu, care încearcă permanent îmbunătățirea acestora. Pe moment, ele sunt destul de eficiente și sigure, utilizate de miliarde de oameni, deja le găsim pe mașinile electrice, iar în viitor cine știe unde le vom mai găsi?
Discussion about this post