Científicos de UC San Diego han desarrollado un dispositivo flexible que, según ellos, ofrece una densidad de energía hasta 10 veces mayor que las soluciones actuales de iones de litio, ideal para algunas aplicaciones personalizadas. La técnica también permite una fabricación más fácil de baterías flexibles, y los investigadores afirman que el dispositivo resultante puede adaptarse a los dispositivos electrónicos, y no al revés.
El equipo de UC San Diego incorporó un nuevo material catódico de la empresa californiana ZPower, un proveedor de baterías que incorpora plata y zinc. Este cátodo usa un revestimiento de óxido de plomo para mejorar la estabilidad electroquímica y la conductividad de la batería, además de reducir su impedancia, que es la resistencia de la batería a una corriente alternativa.
Armados con este nuevo cátodo, los investigadores se propusieron hacer algo que no se había hecho antes, que es imprimir en pantalla una batería de óxido de plata y zinc. Aunque es la composición de la mayoría de las baterías flexibles comerciales, es necesario unirlas bajo condiciones de vacío para contrarrestar la inestabilidad química y la alta oxidación.
El equipo llegó a una formulación de tinta que, según dicen, hace posible la impresión de estas baterías. Capa por capa, se imprimen por serigrafía sobre una película de polímero químicamente estable, que tiene un alto punto de fusión de alrededor de 200 °C.
El resultado es una batería flexible con una capacidad de 50 miliamperios por centímetro cuadrado, que según el equipo es de 10 a 20 veces mayor que la de una batería típica de iones de litio. En total, el equipo dice que el dispositivo puede proporcionar de cinco a diez veces más energía que una batería típica de iones de litio del mismo tamaño.
«Este tipo de capacidad de área nunca se ha obtenido antes«, dice Lu Yin, uno de los co-autores del artículo. «Y nuestro método de fabricación es asequible y escalable.«
El equipo demostró el potencial de la batería usándola para alimentar un sistema de visualización flexible, donde superó a las pilas de moneda de litio convencionales y fue capaz de recargarse 80 veces sin ninguna evidencia importante de pérdida de capacidad.
Los investigadores piensan que se puede usar para pequeña robótica, prendas de vestir y otros dispositivos tipo inalámbricos, donde su naturaleza flexible abre algunas posibilidades interesantes.
«Nuestras baterías pueden diseñarse en torno a la electrónica, en lugar de que la electrónica tenga que diseñarse en torno a las baterías«, dice Lu Yin.
Más información: www.cell.com
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