Gracias a la experimentación con un nuevo material, científicos rusos han dado con un diseño de batería que ofrece una serie de prometedoras ventajas de rendimiento, en particular la capacidad de triplicar las soluciones actuales. El avance se debe a la sustitución del material usado para uno de los electrodos de la batería por nanoesferas huecas que permiten que el dispositivo no sólo mantenga más carga, sino que permanezca estable durante más tiempo.
Las baterías de iones de litio alimentan todo tipo de dispositivos, desde los teléfonos inteligentes hasta los ordenadores portátiles y los vehículos eléctricos, y todas ellas usan grafito como ánodo, el electrodo negativo del dispositivo. El ánodo es un punto clave para los científicos que buscan mejorar el rendimiento de las baterías.
Investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia (MISIS), están buscando sustitutos de los ánodos de grafito que nos ofrezcan una mayor eficiencia. Mediante una técnica llamada pirólisis por aspersión ultrasónica, el equipo pudo crear esferas microscópicas con una estructura hueca y porosa que parecía ser una posible solución.
Se integraron en baterías de litio como ánodo y se pusieron a prueba, el equipo observó una serie de ventajas en el rendimiento. El nuevo material no sólo proporcionó a la batería una capacidad varias veces superior a la de las baterías de iones de litio convencionales, sino que la naturaleza hueca del ánodo se mantuvo durante 1.000 ciclos de carga. Esto sirvió para amortiguar los cambios de volumen que se producen durante la carga, ayudando a que la batería se mantuviera estable durante una vida útil impresionantemente larga.
Las microesferas nanoestructuradas porosas que hemos extraído, usadas como material anódico proporcionan una capacidad tres veces superior a la de las baterías existentes en el mercado. Además, permite quintuplicar el número de ciclos de carga-descarga en comparación con otras alternativas prometedoras al grafito. Esta mejora se consigue gracias a un efecto sinérgico con la combinación de una nanoestructura especial y la composición de los elementos usados.
Evgeny Kolesnikov.
Como siempre ocurre con este tipo de investigaciones, traducir estos prometedores resultados experimentales en un entorno controlado de laboratorio en una batería que pueda alimentar tu smartphone durante tres días no es ni mucho menos una tarea sencilla. Pero una capacidad tan elevada y una excelente estabilidad de los ciclos son atributos muy deseables cuando se trata de baterías de nueva generación, por lo que la investigación abre otra vía prometedora para que los científicos de este campo la exploren.
Más información: www.sciencedirect.com
Vía misis.ru
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