O cobre-zinco pode ser substituído pelo prata-zinco?

Atualmente, as baterias de prata-zinco estão nas notícias (as notícias da ciência pop) porque estão sendo pesquisadas para competir com as baterias de íons de lítio. Mas o preço é alto porque a prata é cara. Então isso me fez pensar em cobre.

Apenas citando os valores dados pela wikipedia:

O cobre tem uma eletronegatividade de 1,9 e resistividade de 16,78 nΩm.

A prata tem uma eletronegatividade de 1,93 e resistividade de 15,87 nm.

Eles parecem realmente semelhantes. A química de cobre-zinco não pode substituir a química de prata-zinco? Isso não teria desempenho semelhante em uma bateria (primária ou recarregável)?

Finalmente observarei que o cobre-zinco é uma das químicas de baterias mais antigas já construídas, em 1800 por Alessandro Volta. Portanto, desconfio que haja algo não tão bom nisso (caso contrário, o prata-zinco não seria necessário). Só não sei o que pode ser.

batteries battery-chemistry

— DrZ214
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Um pouco fora de sua bateria mais antiga por cerca de 2.000 anos ... corrosion-doctors.org/Batteries/Baghdad-Battery.htm ferro-cobre é isso btw

— Trevor_G

@ Trevor Ok, eu vou editar.

— DrZ214

Seus eletropotenciais , no entanto, (que é o critério com o qual você precisa se preocupar) são bastante diferentes, especialmente se você considerar todas as suas formas.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Outra alternativa seria chapear o cátodo de prata em vez de usar prata sólida.

— Nicalandia 12/03/19

Respostas:

Durante o processo de carregamento, a prata é oxidada primeiro em óxido de prata (I): 2Ag (s) + 2OH− → Ag2O + H2O + 2e− e depois em óxido de prata (II): Ag2O + 2OH− → 2AgO + H2O + 2e− , enquanto o óxido de zinco é reduzido ao zinco metálico: 2Zn (OH) 2 + 4e− = 2Zn + 4OH−.

O AgO e o Ag2O são oxidantes mais fortes que o Cu2O e o CuO, para que possam atingir uma voltagem mais alta da célula. Você deve observar o potencial padrão do eletrodo: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page) Você pode criar uma bateria de óxido de cobre - zinco, mas ela possui apenas cerca de 0,8V por célula (mas possui forte capacidade de corrente )

— Szymon
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Obrigado por esse link. Isso traz um ponto interessante. Eu sempre ouvi as baterias de prata chamadas "óxido de prata" ou "prata-zinco". Penso que os óxidos devem desempenhar um papel nos dois, mas isso sugere a questão de onde está o zinco. Tenho a impressão de que é apenas um catalisador. Também investiguei o óxido de ouro, apenas para experimentar os três primeiros elementos da coluna: cobre, prata, ouro. Mas parece que o ouro tem o mesmo potencial de eletrodo que a prata, talvez até um pouco pior, e é claro que é muito mais pesado e mais caro que a prata.

— DrZ214

O metal de zinco é o ânodo e AgO é o cátodo. Veja o artigo da Wikipedia sobre baterias de prata e zinco. A célula Daniell de zinco e cobre não tem relação com a célula de prata e zinco.

— Ed V

Penso que isto tem algo a ver com a curva de descarga. Na Wikipedia, afirma-se que as baterias de óxido de mercúrio têm uma curva de descarga plana e que as baterias de óxido de prata têm uma ainda mais plana. De acordo com outra fonte, as baterias de óxido de cobre não sempre tenha uma curva de descarga plana. A tensão algumas vezes cai durante a descarga, tornando essas baterias menos práticas.

— ramrod
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