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Celda electroquímica metal-aire

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Una celda electroquímica de metal-aire es una célula electroquímica que utiliza un ánodo fabricado de metal puro y un cátodo que captura el oxígeno del aire, por lo general usando una solución acuosa como electrolito.

Celda electroquímica metal-aire, en este caso cinc- aire.

Durante la descarga de la celda metal-aire, se lleva a cabo la reacción de reducción de oxígeno en el cátodo, mientras que el ánodo metálico se oxida, liberando cationes en el sistema.

Algunas de las celdas metal-aire se diseñan con la intención de ser recargables electroquímicamente, como es el caso de las baterías Litio-Aire y las baterías Sodio-Aire. Por otro lado, existe la posibilidad de realizar una recarga mecánica, agregando una nueva pieza de ánodo metálico, por ejemplo, en las baterías Aluminio-Aire o Zinc-Aire.

La capacidad específica teórica y la densidad energética teórica de las celdas electroquímicas metal-aire es significativamente más alta que las baterías Ion-Litio, haciéndolas candidatos viables para su uso en vehículos eléctricos. A pesar de que ya existen algunas aplicaciones comerciales para las celdas metal-aire, algunas complicaciones asociadas con la formación de dendritas en el ánodo, la desactivación por envenenamiento del catalizador y la estabilidad del electrolito han causado que se retrase la implementación de baterías metal-aire a gran escala. [1][2]

Tipos

La reacción de descarga de una batería de Litio-aire entre el Litio (Li) y el oxígeno del óxido de litio (Li2O), de acuerdo con 4Li + O2 → 2Li2O, tiene un voltaje de circuito abierto de 2,91 V y una energía específica teórica de 5210 Wh/kg. Puesto que el oxígeno no se almacena en la batería, la energía específica teórica, excluyendo el oxígeno, es 11,140 Wh/kg (40,1 MJ/kg). Esta cifra se ha de comparar con la de 44 MJ/kg para la gasolina (combustible fósil y, por tanto, no renovable).

Más información Batería metal-aire, Voltaje de circuito abierto calculado, V ...
Batería metal-aire Voltaje de circuito abierto calculado, V Energía específica teórica, Wh/kg
(incluyendo oxígeno)
Energía específica teórica, Wh/kg
(excluyendo oxígeno)
Aluminio–aire 1.2 4300[3] 8140[4]
Berilio–aire
Calcio-aire 3.12 2990 4180
Acero–aire
Litio–aire 2.91 5210 11140
Magnesio–aire 2.93 2789 6462
Sodio–aire 2.3[5][6] 1677 2260
Titanio–aire
Zinc-aire 1.65 1090 1350
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Véase también

Referencias

Enlaces externos

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