Un error científico podría darnos Baterías más eficientes

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Hasta que alguien se dio cuenta que era necesario un avance tecnológico o un reemplazo en las baterías de iones de litio recargables, en resumen, la investigación continuará en cómo meter más energía en el interior, así como la ampliación de su vida útil. Dos científicos creen que han logrado extender la vida de este tipo de baterías de manera significativa, y todo por culpa de un accidente en el laboratorio.

Las Baterías de iones de litio de hoy normalmente se basan en ánodos de grafito para ofrecer una larga vida útil. La Disminución del rendimiento de la batería recargable eventualmente cae por un precipicio (se convierte en inservible), debido a la expansión de los ánodos en varias ocasiones y la contracción en forma de iones de litio que migran durante el ciclo de carga y descarga. Más los compuestos de litio se acumulan en los electrodos durante este proceso luego de romperse durante la expansión y contracción. Esto expone la superficie del electrodo y con el tiempo se descompone hasta el punto de fallo y la batería comienza a ser inservible por más que uno la recargue.

Una mejor alternativa sería el uso del grafito para los ánodos de aluminio, pero el aluminio se expande y se contrae demasiado durante cada ciclo. Si los científicos pudieran dejar que eso ocurra, tendríamos mucho mejores baterías y aumentaría el  rendimiento.

El Dr. Wang Chang, de la Universidad de Tsinghua y el Dr. Li Ju del MIT han estado trabajando juntos para detener la capa de óxido que se forma en la superficie de las nano-partículas de aluminio cuando se expone al aire. Su idea era absorber las nano-partículas en una mezcla de ácido sulfúrico y titanio oxysuplphate, lo que hace disolver el óxido de aluminio y reemplazarlo con óxido de titanio.


El logro del nuevo revestimiento exterior requiere un tiempo de remojo. El accidente se produjo cuando Wang y Li se les olvidó retirar un lote de las nano-partículas en el proceso de remojo. Ese lote terminó en remojo durante varias horas, con el resultado de la mezcla de ácido sulfúrico y oxisulfato de titanio que se filtró en las nano-partículas de 50 nm y se disuelve parte del aluminio en el interior. Lo que queda es una nano-partícula con una carcasa exterior de 4 nm de hidróxido de titanio y una de 30 nm denominada científicamente, “yema” interna de aluminio.

En lugar de desechar este lote olvidado, decidieron probarlo mediante el proceso de construcción de las baterías que usan estas partículas. Resulta que potencialmente han resuelto el problema de la utilización de aluminio para los ánodos en la batería. El extra-largo baño significaba que los ánodos no se expanden y contraen, de hecho crearon una batería que más de 500 ciclos de carga/descarga reteniendo hasta cuatro veces la capacidad de las baterías de ánodos de grafito equivalentes. Estas baterías duran mucho más tiempo en términos de esperanza de vida útil y, de acuerdo con el MIT, pueden contener hasta tres veces la energía.

Es evidente que, siendo a veces un científico se puede olvidar que estás en otro experimento, lo que puede conducir a un gran avance. Se espera que el descubrimiento, de ser fácil de escalar hasta la producción en masa, es decir, la próxima generación de baterías recargables podrían utilizar ánodos de aluminio, trayendo consigo la vida ampliada de la batería por carga y las baterías que tienen una vida útil mucho más duradera.

Geek

Lino Cisterna

CEO&Founder RevistaProware.com Aficionado a las Ciencias, Física Teórica, (G)Astronomía, Sociología, Psicología, Teorías de la Tecnología (AAT).

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