- Kimyasal maddelerden elektrik üreten sistemlere “pil” denir.
- Bütün piller, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
- Kimyasal maddelerin verdiği redoks tepkimeleri, pillerin elektrik kaynağıdır.
- AYT Kimyası’nda bilmemiz gereken piller şunlardır:
- Galvanik Hücreler (Sulu Piller)
- Lityum Pilleri
Galvanik Hücreler, bir önceki bölümde detaylı olarak anlatılmıştır. Hatırlamak isteyenler aşağıdaki linke tıklasın:
Galvanik Hücrelerin Kullanım Ömrü
- Bir galvanik hücrenin daha uzun süre kullanılması için şunlara dikkat edilmelidir:
- Sıcaklık ömrünü kısaltır.
- Daha kalın elektrotlar ömrünü uzatır.
- Elektrolit çözeltilerin daha yüksek hacimlerde kullanılması ömrünü uzatır.
Lityum İyon Pilleri
Lityum pillerine, “lityum-iyon pilleri” de denir.
- Bu pillerde indirgenme ve yükseltgenme tepkimelerinde Li+ iyonları aktif rol alır.
- Bu piller tekrar şarj edilebilir özelliktedir.
- Lityum pillerin sahip olduğu enerji yoğunlukları yüksektir, yani benzeri pillerden daha yüksek miktarda elektrik üretebilirler.
- Lityum piller toksik (zehirli) özellikte değildir. Bu nedenle günümüzde:
- elektrikli otomobillerde
- elektrikli bisikletlerde
- cep telefonlarında
- dizüstü bilgisayarlarda
- tablet bilgisayarlarda
- küçük ev aletlerinde lityum piller tercih edilmektedir.
- Bu sistemlerde pozitif elektrot olarak (anot) grafit, negatif elektrot (katot) olarak Co, Ni, ve Mn gibi bir geçiş metalinin oksidi (örneğin CoO2 ) kullanılmaktadır.
- Li+ iyonları tabakalı yapıda olan bu elektrotlar arasında yer değiştirir.
- Bir lityum pilin elektrik üretimi (deşarj) esnasında anot ve katotta meydana gelen tepkimeler aşağıdaki gibidir.
- Pillerin şarj edilmesi esnasında bu tepkimelerin tersi gerçekleşir.
- Lityum pilleri uzun ömürlüdür ve çabuk şarj olabilmektedir. Bu nedenle yüksek enerji verimliliğine sahiptir.
- Lityum pilleri:
- pahalı olma,
- yüksek sıcaklıklarda bozunma
- aşırı yükleme sonucunda kapasite kaybı gibi bazı istenmeyen özelliklere de sahiptir.
- Ülkemizde, elektrikli araç endüstrisinde yapılan atılımları düşünüldüğünde, Lityum pillerinin önemi daha da iyi anlaşılır.