Om in een batterij zoveel mogelijk lading op te slaan in zo weinig mogelijk massa, worden batterijen ontworpen waarin zuurstof uit de lucht als oxidator optreedt. In zo'n batterij is dan alleen de reductor opgeslagen.
De eigenschappen van de reductor bepalen dan in hoge mate de ladingsdichtheid. Ladingsdichtheid is gedefinieerd als de hoeveelheid lading per massa-eenheid. De aluminium-luchtbatterij is bijvoorbeeld al verkrijgbaar en veel onderzoek wordt verricht aan de lithium-luchtbatterij.
De totaalvergelijking van de omzettingen die verlopen in de lithium-luchtbatterij is hieronder weergegeven.
2 \mathrm{Li}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{Li}_{2} \mathrm{O}_{2}
Omdat de lithium-luchtbatterij oplaadbaar is, kan deze batterij worden gebruikt in bijvoorbeeld een auto. Het nuttig rendement bij de omzetting van chemische energie naar bewegingsenergie is hierbij 70%. De rest van de energie gaat verloren aan warmteontwikkeling en wrijving. De onderzoekers hebben een lithium-luchtbatterij gemaakt die 45 g lithium bevatte. De vormingswarmte van$\mathrm{Li}_{2} \mathrm{O}_{2}is$-6{,}43 \cdot 10^{5} \mathrm{~J} \mathrm{~mol}^{-1}.
Bereken de maximale nuttige energie in joule die door deze lithium-luchtbatterij kan worden geleverd.
Geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.
Op deze pagina behandelen we vraag 25 van het centraal examen scheikunde vwo 2023 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Lithium-luchtbatterij, en is 4 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
