Energia Immagazzinata in una Batteria: Energia Potenziale Chimica
Le batterie immagazzinano energia chimica—specificamente, energia libera di Gibbs delle coppie redox. Quando collegate a un carico, le reazioni elettrochimiche spontanee rilasciano elettroni, convertendo energia potenziale chimica in energia elettrica (corrente × voltaggio × tempo).
Catena Energetica
- Legami chimici nei materiali anodo/catodo (es. LiCoO₂, Zn, MnO₂).
- Reazione elettrochimica agli elettrodi → flusso di elettroni (corrente) + flusso di ioni (interno).
- Lavoro elettrico svolto sul circuito esterno (luce, calore, movimento, calcolo).
- Perdita di calore dalla resistenza interna (I²R).
Densità Energetiche Tipiche
| Chimica | Gravimetrica (Wh/kg) | Volumetrica (Wh/L) |
|---|---|---|
| Alcalina | 100–160 | 320 |
| NiMH | 60–120 | 140–300 |
| Li-ion (NMC) | 150–260 | 400–700 |
| LiFePO₄ | 90–160 | 220–330 |
| Piombo-Acido | 30–50 | 60–100 |
La ricarica inverte la reazione (non spontanea), forzando gli elettroni indietro tramite voltaggio esterno, ripristinando il potenziale chimico.