Investigadores de la Academia de Ciencias de China han ideado un nuevo mecanismo que supera el deterioro de las baterías de litio de última generación.
En un artículo publicado en la revista Journal of the American Chemical Society, el equipo explica que en las baterías de litio de alto voltaje que utilizan cátodos de óxido de metal de transición en capas, la degradación química de los electrolitos provoca un rápido deterioro de la capacidad de las baterías, lo que plantea importantes problemas para las aplicaciones prácticas de estos dispositivos.
Esta degradación química de los electrolitos se produce durante el ciclo del circuito por la oxidación del oxígeno altamente reactivo y por el ataque de los radicales libres -cualquier átomo, molécula o ion con un electrón de valencia (capa externa) no apareado-.
Para resolver este problema, los investigadores empezaron a prestar atención a ciertos procesos naturales en los que el oxígeno desempeña un papel en la degradación. El pardeamiento de una manzana, la oxidación de un trozo de hierro y el envejecimiento de la piel son, en parte, producto del “daño” de la oxidación.
Y la naturaleza ha ideado todo tipo de soluciones para contrarrestar este problema. Los organismos suelen producir diferentes tipos de enzimas que trabajan para eliminar el oxígeno activo y los radicales libres para aliviar el problema.
“Así que pensamos, ¿por qué no intentar replicar lo que ya hace la naturaleza y ponerlo dentro de una batería?”. dijo Cui Guanglei, autor principal del estudio, en un comunicado de prensa.
Así, los investigadores desarrollaron un fotoestabilizador, un aditivo aglutinante antienvejecimiento bastante sencillo para el electrolito que puede eliminar los átomos de oxígeno singlete y los radicales libres que se producen.
Mediante una investigación experimental y un cálculo teórico, descubrieron que este mecanismo bioinspirado de barrido de oxígeno en baterías de litio basadas en óxidos de metales de transición estratificados ofrecía un rendimiento electroquímico superior, incluso a temperaturas elevadas.
“Esto anuncia un nuevo paradigma para manipular la química del cátodo y el electrolito de todo tipo de baterías recargables que impliquen la degradación química del electrolito”, dijo Cui.
Tras el éxito del fotoestabilizador, los investigadores pretenden comercializar baterías de litio de alto voltaje basadas en cátodos de óxido estratificado con su aglutinante antienvejecimiento bioinspirado como la próxima generación de dispositivos de almacenamiento de energía más allá de la tecnología tradicional de iones de litio.
Noticia tomada de: MINING / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
Te puede interesar:
- Siemens Energy conectará a la red el primer parque eólico marino de Nueva York
- La transmisión inalámbrica de energía es posible: hace funcionar una estación 5G con láseres
- IRENA: Los empleos en energías renovables alcanzan los 12 millones en todo el mundo
