Cómo funcionan las baterías
Muchas cosas suceden dentro de una batería cuando la colocas en tu linterna, control remoto u otro dispositivo sin cables. Si bien los procesos por los que producen electricidad difieren ligeramente de una batería a otra, la idea básica sigue siendo la misma.
Cuando una carga completa el circuito entre los dos terminales, la batería produce electricidad a través de una serie de reacciones electromagnéticas entre el ánodo, el cátodo y el electrolito. El ánodo experimenta una reacción de oxidación en la que dos o más iones (átomos o moléculas cargados eléctricamente) del electrolito se combinan con el ánodo, produciendo un compuesto y liberando uno o más electrones. Al mismo tiempo, el cátodo pasa por una reacción de reducción en la que la sustancia del cátodo, los iones y los electrones libres también se combinan para formar compuestos. Si bien esta acción puede sonar complicada, en realidad es muy simple: La reacción en el ánodo crea electrones, y la reacción en el cátodo los absorbe. El producto neto es la electricidad. La batería continuará produciendo electricidad hasta que uno o ambos electrodos se queden sin la sustancia necesaria para que ocurran las reacciones.
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Las baterías modernas utilizan una variedad de productos químicos para potenciar sus reacciones. Los químicos comunes de las baterías incluyen:
- Batería de zinc-carbono: La química de zinc-carbono es común en muchas baterías de celdas secas AAA, AA, C y D de bajo costo. El ánodo es zinc, el cátodo es dióxido de manganeso y el electrolito es cloruro de amonio o cloruro de zinc.
- batería Alcalina: Esta química también es común en las baterías de pilas secas AA, C y D. El cátodo está compuesto por una mezcla de dióxido de manganeso, mientras que el ánodo es un polvo de zinc. Recibe su nombre del electrolito de hidróxido de potasio, que es una sustancia alcalina.
- Batería de iones de litio (recargable): La química del litio se utiliza a menudo en dispositivos de alto rendimiento, como teléfonos celulares, cámaras digitales e incluso automóviles eléctricos. Una variedad de sustancias se utilizan en las baterías de litio, pero una combinación común es un cátodo de óxido de cobalto y litio y un ánodo de carbono.
- Batería de plomo ácido (recargable): Esta es la química utilizada en una batería de automóvil típica. Los electrodos generalmente están hechos de dióxido de plomo y plomo metálico, mientras que el electrolito es una solución de ácido sulfúrico.
La mejor manera de entender estas reacciones es verlas por ti mismo. Vaya a la página siguiente para ver algunos experimentos prácticos con baterías.