Fruto de la colaboración de científicos de China y Estados Unidos se ha entendido el funcionamiento interno de las baterías de iones de aluminio. Con los nuevos conocimientos sobre los mecanismos que actúan en la batería durante el ciclo, el grupo pudo demostrar una batería capaz de cargarse de forma ultrarrápida, con la mayor capacidad registrada hasta ahora para una batería de aluminio.
Las baterías de iones de aluminio prometen grandes mejoras respecto a la tecnología actual de iones de litio. La capacidad de intercambiar tres electrones por ión, en comparación con uno del litio, ofrece la posibilidad de una mayor capacidad de almacenamiento.
Las baterías de iones de aluminio también podrían usar materiales más baratos y abundantes, evitando muchos de los problemas que siguen afectando a las cadenas de suministro de iones de litio.
Diversos retos, en particular los relacionados con la vida útil de las baterías, han mantenido al Al-ion confinado en el laboratorio por ahora. Sin embargo, estas nuevas investigaciones suponen un importante salto en el rendimiento de esta tecnología.
Una batería capaz de almacenar una gran cantidad de energía y de cargarse de forma ultrarrápida podría abrir nuevas aplicaciones para el almacenamiento de energía, tendiendo un puente entre una batería y un supercondensador.
Científicos de la Universidad Tecnológica de Dalian, en China, y de la Universidad de Nebraska, en Estados Unidos, han colaborado en el diseño de la batería compuesta por un ánodo de aluminio puro, un cátodo de grafeno y un electrolito orgánico.
La clave para conseguir este rendimiento fue una mejor comprensión de un mecanismo conocido como «capas dobles eléctricas»: capas de apenas unos nanómetros de grosor que se forman en la interfaz entre el electrodo metálico y el electrolito. Al sumergir el aluminio en galinstano -una aleación metálica que es líquida a temperatura ambiente- el grupo aumentó la energía superficial del ánodo permitiendo que más iones de aluminio atravesaran las capas dobles eléctricas.
Más información: www.nature.com
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