¡Se espera que reemplace las baterías de iones de litio! Científicos estadounidenses desarrollan una nueva "batería de ensueño"
Científicos estadounidenses publicaron un artículo en el último número del "Journal of the American Chemical Society" diciendo que han desarrollado un nuevo tipo de batería de sodio-azufre que resuelve los problemas de dendritas que comúnmente enfrentan baterías similares y hace que la duración de la batería sea más larga, después de 300 ciclos La carga y la descarga siguen siendo un rendimiento estable. La última investigación es un hito importante en el camino hacia la comercialización de baterías de sodio-azufre, que se espera que reemplacen a las baterías de iones de litio ampliamente utilizadas en el futuro.
: Red de Organizaciones de Físicos
Las baterías de iones de litio se utilizan actualmente ampliamente en teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos. Sin embargo, el litio y el cobalto, las materias primas para la producción de baterías de iones de litio, no solo están limitados en reservas, sino que también tienen un cierto impacto negativo en el medio ambiente, incluido el uso de grandes cantidades de aguas subterráneas, la contaminación del suelo y las fuentes de agua, las emisiones de carbono son altas. Los materiales como el sodio y el azufre son más baratos, más fácilmente disponibles (el sodio se puede obtener del océano) y más respetuosos con el medio ambiente. Con esto en mente, los investigadores han estado trabajando en baterías a base de sodio que pueden funcionar a temperatura ambiente durante los últimos 20 años.
El último líder de la investigación, el profesor Arumgan Mantiram, director del Instituto de Materiales de la Universidad de Texas en Austin, dijo: "El sodio y el azufre son abundantes, respetuosos con el medio ambiente y rentables, lo que hace que las baterías de sodio-azufre sean una alternativa prometedora. una especie de 'batería de ensueño'".
En dos estudios recientes de baterías de sodio realizados por el equipo de Mantiram, los científicos ajustaron la composición del electrolito para ayudar a los iones a moverse hacia adelante y hacia atrás entre el cátodo y el ánodo, estimulando la carga y descarga de la batería. Además, han superado un problema común en las baterías de sodio: dendritas en forma de aguja que crecen en el ánodo de la batería, lo que hace que la batería envejezca rápidamente, se cortocircuite e incluso se incendie y explote.
Los investigadores explican que en electrolitos de baterías de sodio-azufre anteriores, los compuestos intermedios formados a partir de azufre se disolverían en el electrolito y se moverían entre los dos electrodos dentro de la batería, lo que llevaría a la pérdida de material, la degradación de componentes y la formación de dendritas. El nuevo electrolito que formularon utiliza un disolvente inerte (no involucrado en la reacción química) para diluir la solución de sal concentrada, manteniendo así el electrolito en un estado "semidisuelto". Los resultados muestran que el nuevo electrolito puede evitar la disolución del azufre, resolviendo así los problemas de lanzadera y dendritas. Esto permite que la batería dure más tiempo, mostrando un rendimiento estable después de 300 ciclos de carga-descarga.
Los precios del litio se han disparado durante el año pasado, y los llamados a alternativas a las baterías de iones de litio se han vuelto más fuertes. Los investigadores planean aprovechar este avance probando baterías más grandes para ver si se pueden aplicar a los vehículos eléctricos y al almacenamiento de fuentes de energía renovables como la eólica y la solar.
