¿Se puede sustituir cobre-zinc por plata-zinc?

Las baterías de plata y zinc están en las noticias (las noticias de la ciencia pop) en estos días porque están siendo investigadas para competir con las baterías de iones de litio. Pero el precio es alto porque la plata es cara. Entonces me hizo pensar en el cobre.

Simplemente citando los valores dados por wikipedia:

El cobre tiene una electronegatividad de 1.9 y una resistividad de 16.78 nΩm.

La plata tiene una electronegatividad de 1.93 y una resistividad de 15.87 nΩm.

Parecen realmente similares. ¿No puede la química de cobre y zinc sustituir a la química de plata y zinc? ¿No tendría esto un rendimiento similar en una batería (ya sea primaria o recargable)?

Finalmente notaré que el cobre-zinc es una de las químicas de batería más antiguas jamás construidas, en 1800 por Alessandro Volta. Entonces sospecho que hay algo que no es tan bueno (o de lo contrario no se necesitaría plata-zinc). Simplemente no sé qué podría ser.

batteries battery-chemistry

— DrZ214
fuente

Un poco apagado en su batería más antigua por unos 2.000 años ... corros-doctors.org/Batteries/Baghdad-Battery.htm Es hierro-cobre por cierto

— Trevor_G

@Trevor Bien, lo editaré.

— DrZ214

Sin embargo, sus electropotenciales (que es el criterio que debe tener en cuenta) son bastante diferentes, especialmente si considera todas sus formas.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Otra alternativa sería platear el cátodo de cobre en lugar de usar plata sólida.

— Nicalandia

Respuestas:

Durante el proceso de carga, la plata se oxida primero a óxido de plata (I): 2Ag (s) + 2OH− → Ag2O + H2O + 2e− y luego a óxido de plata (II): Ag2O + 2OH− → 2AgO + H2O + 2e− , mientras que el óxido de zinc se reduce a zinc metálico: 2Zn (OH) 2 + 4e− = 2Zn + 4OH−.

AgO y Ag2O son oxidantes más fuertes que Cu2O y CuO, por lo que pueden alcanzar un voltaje más alto desde la celda. Tienes que mirar el potencial de electrodo estándar: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page) Puedes construir una batería de óxido de cobre - zinc, pero solo tiene unos 0.8V por celda (pero tiene una fuerte capacidad de corriente )

— Szymon
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Gracias por ese enlace. Trae un punto interesante. A menudo escuché las baterías de plata llamadas "óxido de plata" o "zinc-plata". Creo que los óxidos deben jugar un papel en ambos, pero plantea la cuestión de dónde está el zinc. Tengo la impresión de que es solo un catalizador. También investigué el óxido de oro, solo para probar los primeros 3 elementos de la columna: cobre, plata, oro. Pero parece que el oro tiene el mismo potencial de electrodo que la plata, tal vez incluso un poco peor, y por supuesto es mucho más pesado y más caro que la plata.

— DrZ214

El zinc metálico es el ánodo y AgO es el cátodo. Vea el artículo de Wikipedia sobre las baterías de plata y zinc. La célula de zinc y cobre de Daniell no tiene relación con la célula de zinc de plata.

— Ed V

Creo que esto tiene algo que ver con la curva de descarga. En Wikipedia se dice que las baterías de óxido de mercurio tienen una curva de descarga plana, y que las baterías de óxido de plata tienen una curva aún más plana. Según otra fuente, las baterías de óxido de cobre no siempre tienen una curva de descarga plana. El voltaje a veces cae durante la descarga, lo que hace que estas baterías sean menos prácticas. Creo que esta es la razón por la cual las baterías de óxido de cobre no se producen en masa a pesar de que tienen una gran capacidad.

— baqueta
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