Toda célula eletroquímica (bateria) possui três componentes essenciais:
1. Ânodo (Eletrodo Negativo)
- Papel: Fonte de elétrons durante a descarga (oxidação).
- Materiais: Grafite (Li-ion), Zinco (alcalino), Chumbo (Pb, chumbo-ácido), Lítio metálico (Li primário), Liga absorvedora de hidrogênio (NiMH), Cádmio (NiCd).
- Reação (Descarga): Ânodo → Ânodoⁿ⁺ + n e⁻
2. Cátodo (Eletrodo Positivo)
- Papel: Aceitador de elétrons durante a descarga (redução).
- Materiais: LiCoO₂ / NMC / NCA / LFP (Li-ion), MnO₂ (alcalino), PbO₂ (chumbo-ácido), NiOOH (NiMH/NiCd), FeS₂ (Li-FeS₂), Ag₂O (óxido de prata).
- Reação (Descarga): Cátodo + n e⁻ → Cátodoⁿ⁻
3. Eletrólito
- Papel: Condutor iônico (permite fluxo de íons) + isolante eletrônico (bloqueia fluxo de elétrons). Completa o circuito interno.
- Formas: Líquido (KOH aquoso, H₂SO₄), Gel (KOH gelificado), Polímero (PEO-LiPF₆), Cerâmica sólida (LLZO, LGPS), Líquido orgânico (carbonatos + LiPF₆).
- Íons-chave: Li⁺, H⁺, OH⁻, Zn²⁺, Pb²⁺, Na⁺.
Como Funcionam Juntos
Descarga: Ânodo oxida → libera e⁻ (fio externo) + cátions (eletrólito) → Cátodo reduz → consome e⁻ + cátions.
Carga (apenas secundárias): Tensão externa força fluxo reverso → cátions retornam ao ânodo → química original restaurada.
Bônus: O Separador
Não é um componente "principal" mas crítico: membrana porosa (PE, PP, revestida com cerâmica) entre ânodo/cátodo evitando curto-circuito enquanto passa íons.
Mnemônico: Âodo Cátodo Eletrólito = ACE — a mão vencedora.
