Los investigadores nos trae un paso más cerca de la 'batería definitiva'

Un gran avance la investigación en el desarrollo de baterías de litio oxígeno ahora podría hacer la 'batería definitiva' una posibilidad, como una serie de barreras para el desarrollo parece haber sido superado.

Litio-oxígeno (Li-aire) ha sido aclamada como la base para la "batería máxima", debido a sus beneficios para la densidad de energía más de células de iones de litio actuales. Litio-oxígeno puede ofrecer diez veces la densidad de energía teórica de las baterías actuales, lo que permitiría más pequeño, más barato y células de mayor duración para los aparatos o vehículos con pilas. Los enormes beneficios potenciales con Li-aire habían pensado estar fuera de su alcance, pero los investigadores parecen estar cada vez más cerca de una solución viable.

Fuente: IDTechEX

Investigadores de la Universidad de Cambridge han demostrado una nueva célula de oxígeno de litio que es 90 por ciento más eficiente y más estable que los intentos anteriores, y pueden ser recargadas más de 2000 veces. Sin embargo, como con todas estas tecnologías de baterías emergentes, hay una serie de obstáculos que superar antes de que veamos algo parecido a un producto viable.

Como somos, probablemente, demasiado consciente, la tecnología de la batería no ha logrado mantener el ritmo de los procesadores y otros componentes de energía minando que se encuentran en nuestros gadgets, lo que resulta en el tiempo menor uso. Así que podríamos utilizar una alternativa. Baterías de litio Post-también se consideran importantes en la industria de almacenamiento de energía para automóviles y verdes en crecimiento, donde las baterías grandes y por lo tanto más caros de iones de litio están viendo una mayor demanda. Si la demanda de litio a partir de estos sectores crece como se esperaba, una tensión en la oferta podría hacer que la tecnología de la batería existente más caro, lo que lleva a una unidad de alternativas.

Las baterías de litio-aire se han hecho populares en los campos de investigación en la última década, ponerse al día con los gustos de sodio o Li-azufre. Otras áreas prometedoras de investigación incluyen las tecnologías de Silicon ánodo de litio y baterías de condensadores de estado sólido, pero todavía hay compromisos y cuestiones técnicas dejaron de superar.

Diez veces la capacidad de la batería sería un gran impulso para los teléfonos inteligentes, pero también sería beneficioso para el vehículo eléctrico y las industrias de almacenamiento de energía verde.

La diferencia entre un oxígeno de litio y la batería de iones de litio se encuentra en electrodos de la batería. En lugar de grafito, los investigadores han desarrollado su electrodo usando grafeno, que es probable que haya oído hablado mucho antes. El grafeno es altamente poroso y se combina con yoduro de litio para reducir la brecha de voltaje entre la carga y descarga de tan sólo 0,2 voltios, por lo que la batería mayor eficiencia que las implementaciones anteriores, que tenía un hueco en cualquier lugar entre 0,5 y 1 voltio.

"Aunque todavía hay un montón de estudios fundamentales que quedan por hacer, para limar algunos detalles mecanicistas, los resultados actuales son muy emocionante - estamos todavía muy en fase de desarrollo, pero hemos demostrado que existen soluciones a algunos de los problemas difíciles asociados con esta tecnología, " - Profesor Clare Gris del Departamento de Química de Cambridge

Sin embargo, al igual que algunas investigaciones de batería mayor capacidad previa que hemos visto, hay un problema con fibras de metal de litio, conocidas como dendritas, que se puede formar en el electrodo de metal, llevando eventualmente a un cortocircuito en la batería y posibles explosiones! Los investigadores están aún encontrar una manera de proteger el electrodo de metal de la dióxido de carbono, nitrógeno y humedad en el aire alrededor de la batería.

Desafortunadamente, esto significa que el equipo espera que seguimos siendo al menos una década lejos de ver un diseño verdaderamente práctica, pero al menos la tecnología ahora parece factible. Por desgracia, nuestros teléfonos inteligentes no serán duraderas durante toda la semana con una sola carga por el momento.