miércoles, 10 de febrero de 2016

Baterías de litio:
Historia:
Las baterías de litio fueron propuestas por primera vez por M.S. Whittingham,8 actualmente en la Universidad de Binghamton. Whittingham utilizó sulfuro de titanio 9 y metal de litio como electrodos.


En 1985, Akira Yoshino ensambló un prototipo de batería usando material carbonoso en el que se podían insertar los iones de litio como un electrodo y óxido de litio cobalto (LiCoO2),10 que es estable en el aire, como el otro. Al emplear materiales sin litio metálico, se incrementó espectacularmente la seguridad sobre las baterías que utilizaban el litio metal. El uso de óxido de litio cobalto posibilitó que se pudiera alcanzar fácilmente la producción a escala industrial.

Este fue el nacimiento de la actual batería Li-ion.



Estructura y tipos:

                   

Plomo-ácido: con dos electrodos de plomo (sulfuro de plomo o PbSO4) y electrolito de ácido sulfúrico. Son recargables en cierta medida, ya que cuando se produce la cristalización en el sulfuro dejan de responder adecuadamente. Son muy baratas y fáciles de fabricar, pero contaminantes, pesadas y con baja densidad de energía (30 Wh/kg). Empleadas sobre todo en automoción y sistemas fotovoltaicos.

Ni-Fe: las de ferroníquel, ideadas por Thomas Alba Edison, tienen electrodos de acero niquelado (el cátodo relleno de hidróxido de níquel o NiOOH y el ánodo de óxido ferroso en polvo o FeO) y un electrolito liquido de potasa cáustica o KOH (20%) disuelto en agua (80%). Sus ventajas son similares a las de plomo-ácido, pero no es contaminante, no contiene metales pesados, su vida es más prolongada y el electrolito se puede reciclar y destinar al sector agrícola. Pero su eficiencia solo es del 65% y su densidad de energía de 40 Wh/kg.

Ni-Cd: con cátodo de hidróxido de níquel, ánodo de cadmio y electrolito de hidróxido de potasio. Su densidad de energía sigue siendo baja, unos 50Wh/kg y tiene un efecto memoria muy alto. Como ventajas, que admite sobrecarga y que funciona en un amplio rango de temperaturas.

Ni-MH: con un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo de alguna aleación de hidruro metálico. Poco afectada por el efecto memoria y con densidad de energía de 80 Wh/kg. No admite bien el frío y su entrega de potencia bajo dichas condiciones es deficiente.

Nokia Battery.jpg

Aplicaciones:
Coches eléctricos
Celulares




Impacto en el ambiente:
Aún no hay certeza sobre si las baterías de iones de litio son un peligro para el ambiente o no. El gobierno de los Estados Unidos afirma que las baterías de iones de litio no representan un riesgo ambiental; las comunidades europeas no están de acuerdo.  Estados Unidos ha declarado que las baterías se pueden desechar de forma segura en los puntos de residuos municipales normales. Los gobiernos europeos advierten que estas baterías tienen el potencial de contaminar el suministro de agua subterránea debido a que contienen metales base como cobalto.








 



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