Baterias íon-lítio (íon-Li) armazenam energia por meio de um processo de intercalação iônica, no qual íons Li+ penetram e se acomodam entre camadas de grafite no ânodo da bateria. A quantidade de energia armazenada é diretamente proporcional ao número de íons Li+ intercalados no ânodo, que, entre outros aspectos, é limitado pelo espaço disponível para a sua alocação. Uma recente inovação tecnológica em baterias é a substituição de Li por Na, formando baterias íonsódio (íon-Na). O mecanismo de funcionamento se baseia no processo de intercalação, com a vantagem de que o Na é mais abundante do que o Li no planeta.

Considerando que a única diferença entre baterias de mesma massa e volume seja o íon utilizado (Na+ ou Li+) e que a densidade de energia é a quantidade de energia armazenada na bateria por unidade de massa e volume, é correto afirmar que a densidade de energia de uma bateria íon-Na é

Note e adote:
Distribuição eletrônica: Li = 1s2, 2s1; Na = 1s2, 2s2, 2p6, 3s1.
Massa atômica (u): Li = 7; Na = 23.

  • a

    maior do que de uma bateria íon-Li, pois o Na+ tem maior massa e menor raio iônico do que o Li+

  • b

    menor do que de uma bateria íon-Li, pois o Na+ tem maior massa e maior raio iônico do que o Li+

  • c

    maior do que de uma bateria íon-Li, pois o Na+ tem menor massa e maior raio iônico do que o Li+

  • d

    menor do que de uma bateria íon-Li, pois o Na+ tem menor massa e menor raio iônico do que o Li+

  • e

    igual à de uma bateria íon-Li, pois ambos os íons são monovalentes.

O elemento sódio possui maior massa molar e maior raio atômico que o lítio. Dessa forma, para baterias de mesma massa e volume preenchidos com sódio, teríamos menor quantidade de íon Na+ quando comparados com as baterias de íons lítio. Assim, essa menor quantidade de sódio resultará numa bateria de menor densidade de energia.