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Una batería de óxido de plata (código IEC: S) es una celda primaria que utiliza óxido de plata como material del cátodo y zinc como material del ánodo. Estas celdas mantienen un voltaje nominal casi constante durante la descarga hasta que se agotan por completo. [2] Están disponibles en tamaños pequeños como las celdas de botón , donde la cantidad de plata utilizada es mínima y no contribuye de manera prohibitiva al costo total del producto.
Las baterías primarias de óxido de plata representan el 30% de todas las ventas de baterías primarias en Japón (64 millones de 212 millones en febrero de 2020). [3]
Alessandro Volta fue el primero en construir una celda de óxido de plata a fines del siglo XIX. [4] Esta celda consistía en un círculo de copas de un electrolito salino líquido, que contenían tiras alternadas de zinc y plata conectadas por un cable. Se afirma que 20 de estas copas eran suficientes para la hidrólisis del agua. [5]
Las baterías de óxido de plata de gran tamaño se utilizaron en los primeros misiles balísticos intercontinentales y satélites debido a su elevada relación energía-peso. Por ejemplo, los satélites de reconocimiento Corona las utilizaron, al igual que la etapa superior del cohete Agena-D . [6] Más tarde, también se utilizaron en el módulo lunar Apolo y el explorador lunar . [7] [8]
Las celdas de óxido de plata son una batería primaria y no tienen un ciclo de vida ni una tasa de carga y descarga. [2]
Las celdas típicas de óxido de plata son estables a temperaturas inferiores a 100 °C, punto en el que pueden producirse fugas. [11]
Una batería de óxido de plata utiliza óxido de plata (I) como electrodo positivo ( cátodo ), zinc como electrodo negativo ( ánodo ), más un electrolito alcalino , generalmente hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido de potasio (KOH). La plata se reduce en el cátodo de Ag (I) a Ag, y el zinc se oxida de Zn a Zn (II).
La reacción de semicelda en la placa positiva:
La reacción de semicelda en la placa negativa:
Reacción general:
Reacción global (forma anhidra):
Para reducir el coste de fabricación, la mayoría de las pilas de óxido de plata disponibles en el mercado adoptan la forma de pilas de botón con un contenido de plata relativamente bajo. Estas pilas de botón suelen seguir el mismo diseño compacto. La parte inferior de la pila es el cátodo , que consiste en un óxido de plata infundido con grafito. Una membrana de plástico lo separa de un ánodo de zinc en polvo disuelto en un electrolito alcalino. Una junta aislante mantiene separados los dos contactos, lo que facilita la descarga de la pila. [9]
Hasta 2004, todas las baterías de óxido de plata contenían hasta un 0,2 % de mercurio , incorporado al ánodo de zinc para inhibir la corrosión del entorno alcalino. [12] Esta corrosión se producía independientemente de si la batería suministraba energía o no, lo que hacía que la vida útil fuera un factor importante en el caso de las baterías de óxido de plata. Sony comenzó a producir las primeras baterías de óxido de plata sin mercurio en 2004. La normativa de la Unión Europea ahora dicta que todas las baterías deben estar prácticamente libres de mercurio. [13]
Otros problemas de seguridad relacionados con las células de óxido de plata se derivan de su pequeño tamaño, que a menudo conduce a la ingestión accidental y al envenenamiento, especialmente en niños pequeños. [11]
![{\displaystyle {\ce {Zn + Ag2O ->[{\ce {KOH/NaOH}}] ZnO + 2Ag (v)}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9d624e40c1465ee6f8cef5029af69fec52b25ccd)