Una nueva batería de litio y azufre con una capacidad ultra alta podría mantener tu celular cargado hasta por cinco días. Además tendría la capacidad de conducir autos eléctricos.
La doctora Mahdokht Shaibani de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, y sus colegas desarrollaron una batería con una capacidad cinco veces mayor que la de las baterías de iones de litio.
Dentro de su capacidad, la batería de litio y azufre mantiene una eficiencia del 99 por ciento durante más de 200 ciclos, y una versión del tamaño de un teléfono inteligente podría mantener un teléfono cargado durante cinco días.
Los científicos exploran formas que puedan competir con las baterías de iones de litio que son el estándar actual.
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¿Cómo lograrlo?
En Science Advances, Shaibani describió una forma de hacer que las baterías de litio-azufre sean más potentes mediante la construcción de estructuras que puedan acomodar el volumen rápidamente cambiante de los electrodos de azufre sin perder energía.
Distintos tipos de distorsión e hinchazón también afectan a las baterías de iones de litio: los electrodos alimentan todo tipo de baterías y sus volúmenes pueden cambiar drásticamente debido a la química y la acumulación de energía.
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Experimentar con una nueva forma de energía
Hasta la fecha, el problema con las baterías de litio-azufre ha sido que la capacidad del electrodo de azufre es tan grande que se rompe durante los ciclos de carga y descarga, y la ventaja energética desaparece rápidamente, dijo Shaibani para New Atlas.
Eso sucede porque el electrodo de azufre se expande y contrae a medida que avanza, con un cambio de volumen de aproximadamente el 78 por ciento.
El cambio de volumen también ocurre en los electrodos de las baterías de iones de litio que alimentan los autos eléctricos y los teléfonos inteligentes, pero es aproximadamente ocho veces más pequeño.
New lithium-sulfur battery could let phones last five days between charges https://t.co/VjRSesup5J pic.twitter.com/e4bcKp2UP4
— Making a Living (@wrkinghard) January 7, 2020
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Resolver el problema
Para evitar que el electrodo se desintegre en su batería de litio-azufre, los investigadores dieron a las partículas de azufre más espacio para expandirse y contraerse.
Por lo general, las baterías de litio-azufre tienen materiales agregados que unen las partículas en el interior para que la batería no se agriete a medida que se expande.
Asimismo, Shaibani y su equipo usaron una cantidad menor de un material de unión de polímero en su electrodo, y crearon estructuras más separadas entre las partículas de azufre.
Este polímero crea una serie de puentes entre partículas, en lugar de una red densa, que equilibra la resistencia de la batería al agrietamiento con su capacidad de descargar una gran cantidad de energía.
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Shaibani dice que esta batería de litio y azufre reduciría drásticamente el costo de las baterías para los autos eléctricos y el almacenamiento de energía de la red porque el azufre es abundante y extremadamente barato.
Los investigadores expresaron que “durante mucho tiempo, el azufre de litio ha sido una gran promesa como fuente de energía que supera con creces el ion de litio”.
- El litio es el metal más ligero de todos, incluso tiene una densidad equivalente a casi la mitad que la del agua, pudiendo flotar en ella.
- Número atómico: 3
- Masa atómica: 6.941
- El litio es altamente corrosivo y requiere de un manejo muy cuidadoso.
- Posee el calor específico más elevado de todos los elementos sólidos.
- No se produce solo pero se puede encontrar combinado en los compuestos de rocas ígneas y fuentes de agua mineral.
La investigación se publicó en Science Advances.
Fuente: Monash University
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