Baterías autoconsumo
Baterías autoconsumo. Imagen: Jacob_09 Shutterstock

Hecho de un cátodo de alto rendimiento y un polímero orgánico. Puede ofrecer una oportunidad comercial para la tecnología de almacenamiento de iones de sodio o de magnesio.

La investigación en el campo del almacenamiento de energía se orienta cada vez más hacia una era posterior al litio.

Pero no es fácil fabricar baterías recargables de nueva generación que no usen litio. En muchos casos, por ejemplo, los productos con altas densidades tienen una vida corta, los que tienen ciclos de carga y descarga largos almacenan poca energía, y así sucesivamente.

Encontrar el mismo punto de equilibrio que ofrecen las baterías de iones de litio sigue siendo un desafío abierto pero, por más de una razón, la industria debe hacer frente a ello.

Una de las promesas de la industria son las baterías recargables con iones de sodio, magnesio o aluminio. Como es fácil de ver, cada una de estas alternativas usa la misma tecnología de carga-descarga que usan los iones de litio, con una diferencia pequeña pero sustancial: son elementos económicos, fáciles de encontrar y no tóxicos.

Por otro lado, los electrodos de estas baterías son demasiado inestables y tienen muy poca potencia para ofrecer un producto comercialmente viable.

Una solución al problema podría venir de un nuevo estudio llevado a cabo por un grupo de investigadores internacionales, incluyendo ingenieros químicos de la Universidad de Maryland, en los Estados Unidos.

El equipo estudió el potencial de un polímero ecológico a base de pirazina como material catódico universal para estas baterías recargables de sodio, magnesio o aluminio.

El compuesto en cuestión se llama PHATN, una versión químicamente “adecuada” de una molécula ya ampliamente utilizada en la industria del almacenamiento, y que los investigadores aseguran que es abundante y sostenible.

Los resultados del trabajo, publicados estos días en la revista Angewandte Chemie, han dejado a los científicos particularmente satisfechos.

Cuando se usa en una batería de iones de sodio, PHATN ha dado como resultado altos voltajes (hasta 3,5 voltios), una densidad de energía de 440 Wh/kg y una capacidad de más de 100 mAh por gramo incluso después de 50.000 ciclos.

Este es, explica el equipo, el mejor resultado jamás logrado para esta tecnología. También se obtuvieron resultados excepcionales con las baterías recargables de iones de magnesio y de iones de aluminio con una capacidad reversible de 110 mAh/g después de 200 ciclos en baterías de Mg y 92 mAh/g después de 100 ciclos en baterías de Al.

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