Un equipo de científicos del Instituto Politécnico Rensselaer ha desarrollado una técnica de autoregeneración que elimina las dendritas degeneradoras del ánodo durante la carga. Un paso adelante que permitirá que la acumulación de iones de potasio se abra paso en el mercado.
Ánodos metálicos de potasio y recarga súper rápida: así es como las baterías de potasio apuntan al mercado.
El litio es caro, ecológicamente cuestionable cuando se usa en grandes cantidades y su seguridad en el almacenamiento no ha alcanzado aún el 100%. Sin embargo, sigue siendo la mejor solución del mercado para las baterías de los coches y los aparatos eléctricos.
Entre las alternativas diseñadas para destronar al litio, uno de los candidatos más prometedores son las baterías de potasio. La ventaja clave de esta tecnología es la abundancia y el bajo coste del potasio, así como una notable velocidad de carga. Además, usando ánodos metálicos de potasio, estas baterías pueden construirse con densidades de energía (tanto en volumen como en peso) comparables a las de las baterías de litio.
Hasta ahora, un problema que también ha estado presente en las unidades de iones de litio ha sido la formación de dendritas. A medida que la batería se carga y se descarga, pequeños trozos de metal comienzan a adherirse al ánodo, formando pequeñas ramas puntiagudas llamadas dendritas. Estas formaciones pueden perforar la membrana aislante que separa el ánodo del cátodo y provocar un cortocircuito en la batería. Ahora, un equipo de científicos del Instituto Politécnico Rensselaer del Estado de Nueva York afirma haber desarrollado una técnica de autoregeneración que puede eliminar las dendritas de potasio.
La solución es aparentemente contraria a la intuición: el equipo hizo funcionar la batería a una tasa de carga y descarga relativamente alta, aumentando la temperatura interna pero de manera bien controlada y alentando a las dendritas a curarse a sí mismas.
Nikhil Koratkar, profesor de ingeniería mecánica y autor del estudio, explica el proceso comparándolo con lo que sucede con un montón de nieve al final de una tormenta: el viento y el sol ayudan a mover los copos del montículo de nieve, reduciendo su tamaño y finalmente aplanándolos.
De la misma manera, el aumento de la temperatura en el interior de la pila ayudará a activar una difusión superficial de los átomos de potasio; éstos se moverán lateralmente de la «pila» que crearon, alisando eficazmente las dendritas.
Con este enfoque, la idea es utilizar un sistema de gestión – por la noche o cuando no se utiliza la batería – que aplica este calor local provocando la autoregeneración.
Nikhil Koratkar.
Los resultados de la investigación se publicaron en PNAS (texto en inglés).
Más información: news.rpi.edu
jose antonio perez marrero dice
tengo una nueva manera de producir electricidad de manera continua,autómata y de distintos voltajes,solicito colaboración para desarrollarla.