Bateria de níquel-cádmio
Uma pilha ou uma bateria são equipamentos que conseguem transformar energia química em elétrica. A pilha possui apenas dois eletrodos (o positivo e o negativo) em um eletrólito, enquanto as baterias são pilhas ligadas em série.
No cotidiano existem vários tipos de pilhas e baterias, que se diferenciam especialmente pelo tipo de eletrodo que possuem. Uma delas é a bateria de níquel-cádmio, que, como o próprio nome indica, possui como eletrodo (positivo) ou cátodo o hidróxido (óxido) de níquel (III), NiO(OH), e como eletrodo negativo ou ânodo o metal cádmio Cd(s). O eletrodo desse tipo de bateria é uma pasta eletrolítica com 28% de hidróxido de potássio, KOH, em massa.
Semirreação do ânodo: 1 Cd(s) + 2 OH-(aq) → 1 Cd(OH)2(s) + 2e-
Semirreação do cátodo: 2 NiO(OH) + 2 H2O(ℓ) + 2e- → 2 Ni(OH)2(s) +2 OH-(aq)
Reação global: 1 Cd(s) + 2 NiO(OH) + 2 H2O(ℓ) → 1 Cd(OH)2(s) + 2 Ni(OH)2(s)
Sua voltagem constante é de 1,4 V.
A bateria de níquel-cádmio é uma bateria secundária, ou seja, é recarregável, e pode ser reutilizada várias vezes. Essas pilhas param de funcionar quando os produtos formados na reação global acima (hidróxido de níquel e de cádmio) depositam-se sobre os eletrodos e impedem o seu funcionamento.
No entanto, basta colocar essa bateria num carregador apropriado, pois as suas semirreações são reversíveis e o fornecimento de corrente elétrica faz com que a reação ocorra no sentido oposto, em que há o consumo dos produtos e formação dos reagentes. Desse modo, a pilha volta a funcionar novamente. Inclusive, uma bateria de níquel-cádmio pode ser reutilizada cerca de 4 mil vezes!
Essas baterias são muito usadas em celulares, barbeadores, câmeras de vídeo, flashes, aparelhos eletrônicos portáteis, ferramentas, entre outros.
O cádmio é um metal altamente tóxico, mesmo em pequenas quantidades, é bioacumulativo e pode causar disfunção renal, problemas pulmonares e câncer. Por isso, esse tipo de bateria vem sendo gradativamente substituído por baterias de hidretos metálicos que são mais avançadas tecnologicamente e representam um menor perigo para o meio ambiente.