Questão 12 - Prova V2 - Fuvest 2025

Baterias íon-lítio (íon-Li) armazenam energia por meio de um processo de intercalação iônica, no qual íons ${\mathrm{Li}}^{+}$ penetram e se acomodam entre camadas de grafite no ânodo da bateria. A quantidade de energia armazenada é diretamente proporcional ao número de íons ${\mathrm{Li}}^{+}$ 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 íon-sódio (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.

$$\begin{gathered} \boxed{\mathrm{Note} \mathrm{e} \mathrm{adote}: \\ \mathrm{Distribuição} \mathrm{eletrônica}: \mathrm{Li}=1{\mathrm{s}}^2, 2{\mathrm{s}}^1; \mathrm{Na}=1{\mathrm{s}}^2, 2{\mathrm{s}}^2, 2{\mathrm{p}}^6, 3{\mathrm{s}}^1. \\ \mathrm{Massa} \mathrm{atômica}: \left(\mathrm{u}\right): \mathrm{Li} =7; \mathrm{Na} =23.} \end{gathered}$$

Considerando que a única diferença entre baterias de mesma massa e volume seja o íon utilizado (${\mathrm{Na}}^{+}$ ou ${\mathrm{Li}}^{+}$) 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