Un nuevo material que podría generar baterías de mayor duración
Un grupo de investigadores han estabilizado las baterías de Aire-Litio de mayor densidad con un nuevo material, lo cual supone un paso adelante en el desarrollo de baterías que pueden almacenar 10 veces más energía que las baterías existentes de Ion-litio.
Los científicos han estado experimentando con un material cerámico denominado LLZO que podría acelerar el desarrollo de baterías basadas en la química Aire-Litio. Las baterías Aire-Litio han estado en desarrollo durante décadas pero estaban consideradas como inestables para su utilización práctica.
El LLZO podría llevarnos a baterías que son más seguras, densas y de mayor duración que las de Ion-Litio. Los investigadores han probados sus propiedades utilizando microscopios electrónicos en el Oak Ridge National Laboratory (ORNL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Las baterías de Ion-Litio convencionales han alcanzado sus límites y se necesita una nueva química para avanzar, afirmó Cheng Ma, investigador asociado post-doctorado en ORNL.
“Hay que adoptar algo radicalmente diferente, y eso es la batería de Aire-Litio”, afirma Cheng Ma. “Las baterías de Aire-Litio son más prácticas para su utilización en automóviles y redes eléctricas y menos en ordenadores y dispositivos portátiles, por su química y niveles de densidad”, sostiene.
El LLZO estabiliza con efectividad la batería de Aire-Litio, y es en sí una tecnología de prueba de concepto, y se acerca a su utilización práctica. Los investigadores no han probado el LLZO con baterías reales todavía, pero los investigadores de tecnología aplicada pueden continuar ahora continuar la investigación y hacerlo funcionar, considera Ma.
La investigación ha sido publicada en la revista Angewandte Chemie.
Las baterías de Ion-Litio tienen electrodos, un cátodo positivo y un ánodo negativo, con electrolitos en medio que permiten que los iones de litio cargados se muevan alrededor. Durante la carga, los iones de litio se mueven del cátodo al ánodo para el almacenamiento. Lo opuesto ocurre durante la descarga, cuando los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo y de ahí al dispositivo utilizando la batería.
Las baterías de Aire-Litio son diferentes en que utilizan un electrolito acuoso y un ánodo de litio, que proporciona una mayor densidad de energía, pero los materiales de la corriengte no son estables, haciendo impracticables las baterías de Aire-Litio. Pero el LLZO actúa como separador y mantiene estable a la batería, especialmente durante la descarga.
El LLZO podría ser mejor que cualquier electrolito comercial para las baterías de Aire-Litio, ha dicho Ma. También da nuevas opciones a los científicos para buscar nuevas ideas en los diseños de baterías de Air-Litio.
“Proporciona una opción de obtener una operación estable de la batería de Aire-Litio”, afirma Ma.
