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Vamos recarregar as baterias?<\/h1>\n\n\n\n

As baterias s\u00e3o uma importante tecnologia qu\u00edmica<\/p>\n\n\n\n

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As baterias s\u00e3o uma importante tecnologia na utiliza\u00e7\u00e3o de eletroeletr\u00f4nicos, fornecendo a energia necess\u00e1ria para seu funcionamento. Est\u00e3o elas presentes n\u00e3o s\u00f3 em laptops e smartphones, mas numa infinidade de outras coisas, como carros, bicicletas el\u00e9tricas, etc. \u00c9 comum pensarmos em baterias e pilhas como coisas semelhantes, por\u00e9m, na realidade, a bateria \u00e9 composta por um conjunto de pilhas em s\u00e9rie.<\/h2>\n\n\n\n

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As baterias s\u00e3o uma importante tecnologia qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

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Mas voc\u00ea j\u00e1 se perguntou como funciona a bateria do seu celular? As baterias de celular atualmente s\u00e3o de \u00edon-l\u00edtio \u2013 tecnologia t\u00e3o importante que ganhou o pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica do ano de 2019<\/a>. O l\u00edtio \u00e9 o metal mais leve que existe, inclusive mais leve do que a \u00e1gua, o que p\u00f5e sua bateria em posi\u00e7\u00e3o de destaque pela baixa densidade. Por conta disso, e pela sua capacidade de produzir energia a baixo custo de produ\u00e7\u00e3o, ele vem sendo t\u00e3o popularizado. \n

Se voc\u00ea ficou curioso sobre como acontece o processo de produ\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica dentro da bateria, fique calmo, suas quest\u00f5es ser\u00e3o atendidas. Mas afinal, o que a bateria faz? Para darmos essa resposta, vamos falar da pilha que est\u00e1 dentro da bateria, pois \u00e9 nela onde tudo ocorre. A pilha desenvolve tens\u00e3o<\/a> entre dois materiais devido \u00e0 natureza desses materiais que a constituem, transformando energia qu\u00edmica<\/a> em el\u00e9trica<\/a>.
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Mas onde est\u00e1 a Qu\u00edmica nisso tudo? Acredito que alguns termos acima j\u00e1 deram pistas de como a qu\u00edmica atua nesse processo. As baterias s\u00e3o uma importante tecnologia qu\u00edmica. A pilha \u00e9 formada basicamente por um eletr\u00f3lito<\/a> e dois eletrodos: o catodo e o anodo. No catodo h\u00e1 redu\u00e7\u00e3o<\/a> , que significa ganho de el\u00e9trons; j\u00e1 no anodo h\u00e1 oxida\u00e7\u00e3o<\/a> , que significa perda de el\u00e9trons. Durante a utiliza\u00e7\u00e3o, a pilha descarrega com o seguinte processo: os \u00edons l\u00edtio (eletr\u00f3lito) migram do anodo (grafite) para o catodo (LiCoO2, LiNiO2, etc.), sendo o mais comum (dos catodos) o \u00f3xido de l\u00edtio-cobalto. Esse processo \u00e9 respons\u00e1vel pela gera\u00e7\u00e3o de energia e descarregamento da bateria.

Mas como funciona processo de recarregamento da bateria? As rea\u00e7\u00f5es da bateria de \u00edon-l\u00edtio s\u00e3o revers\u00edveis, ou seja, o processo realizado pela descarga pode ocorrer de maneira inversa, por\u00e9m n\u00e3o espont\u00e2nea, necessitando de uma corrente el\u00e9trica cont\u00ednua para regenerar o l\u00edtio para o anodo, permitindo recarregar a bateria e utiliz\u00e1-la novamente.
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A seguir iremos descrever de maneira mais detalhada o processo de descarga, sendo que a rea\u00e7\u00e3o que ocorre no descarregamento ir\u00e1 ocorrer de forma contr\u00e1ria no carregamento. Portanto, podemos entender o que est\u00e1 ocorrendo ao analisar algumas das semi-rea\u00e7\u00f5es. A bateria possui compartimentos, chamados de semic\u00e9lulas. Nas semic\u00e9lulas, ocorrem semi-rea\u00e7\u00f5es isoladas, paralelas entre si. Na equa\u00e7\u00e3o 1, podemos ver a libera\u00e7\u00e3o de \u00edons l\u00edtio, conforme a semi-rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o do anodo (carbono):\n
LiyC6(s) \u2192 C6(s) + yLi+(dissolvido) + ye\u2013 \u2002 \u2003 Equa\u00e7\u00e3o (1) \n


Outra semirrea\u00e7\u00e3o \u00e9 a redu\u00e7\u00e3o do catodo (\u00f3xido de l\u00edtio-cobalto), permitindo a entrada dos \u00edons l\u00edtio no eletrodo, como vemos na equa\u00e7\u00e3o 2: \n
LixCoO2(s) + yLi+(diss.) + ye\u2013 \u2192 Li(x+y)CoO2(s) \u2002 Equa\u00e7\u00e3o (2) \n

Caso tenha prestado aten\u00e7\u00e3o, os el\u00e9trons ficam \u201clivres\u201d \u00e0 medida que o anodo \u00e9 consumido. Eles fluem pelo circuito externo da bateria, onde s\u00e3o consumidos ao mesmo tempo em que o catodo \u00e9 reduzido. Ou seja, o anodo cede os el\u00e9trons e o catodo os recebe.
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Agora que voc\u00ea entendeu os processos que ocorrem dentro de uma bateria de \u00edon-l\u00edtio voc\u00ea deve estar se perguntando: Onde est\u00e1 a qu\u00edmica que n\u00e3o se v\u00ea? Pois bem, as rea\u00e7\u00f5es que acabaram de ser descritas s\u00e3o chamadas de oxirredu\u00e7\u00e3o<\/a> e fazem parte da eletroqu\u00edmica<\/a>. Nas rea\u00e7\u00f5es expostas vimos dois conceitos importantes da eletroqu\u00edmica, oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o, que s\u00e3o as semi-rea\u00e7\u00f5es que ocorrem simultaneamente durante a oxirredu\u00e7\u00e3o. A oxirredu\u00e7\u00e3o produz a energia da bateria do seu notebook, ou celular, pois promove a passagem de corrente el\u00e9trica no circuito externo, ou seja, o circuito do eletroeletr\u00f4nico onde a bateria se encontra. Em nosso caso, o oxidante \u00e9 o \u00f3xido de l\u00edtio-cobalto (provocou a oxida\u00e7\u00e3o no anodo, ao mesmo tempo em que \u00e9 reduzido), e o redutor \u00e9 o carbono (que se oxida para permitir a desintercala\u00e7\u00e3o de \u00edons l\u00edtio de sua estrutura, ao mesmo tempo que fornece el\u00e9trons para o catodo). Com os conhecimentos de Qu\u00edmica voc\u00ea pode desvendar muitos segredos a sua volta. E essa \u00e9 a Qu\u00edmica que n\u00e3o se v\u00ea.
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Os segredos da bateria do seu celular!!!<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":108,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[20,21],"class_list":["post-102","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sem-categoria","tag-bateria-de-litio","tag-eletroquimica"],"yoast_head":"\n