MADRID, 4 de julio (Prensa Europea) –
La nueva batería de estado sólido de sodio sin ánodos aporta una verdadera rentabilidad y rapidez- carga, baterías de alta capacidad para vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía en red, dijeron sus inventores, científicos de la Escuela de Ingeniería Molecular Pritzker de la Universidad de Chicago, en colaboración con el Departamento de Química. y Nanoingeniería en la Universidad de California, San Diego.
«Aunque existen baterías de sodio, «antes eran de estado sólido y no tenían ánodo, pero hasta ahora nadie ha podido combinarlas con éxito. estas tres ideas», dijo en un comunicado Grayson Deysher, estudiante de doctorado en UC San Diego y primer autor del estudio, publicado en la revista Nature Energy.
La investigación demuestra una nueva estructura de batería de sodio con estabilidad cíclica durante muchos cientos de ciclos Al eliminar el ánodo y utilizar sodio abundante y económico en lugar de litio, esta nueva forma de batería es posible. Su producción es más asequible y respetuosa con el medio ambiente. Gracias al diseño mejorado de estado sólido, la batería también será segura y robusto.
Este trabajo es solo un paso. El avance científico es a la vez un paso necesario para cerrar la brecha en el escalado de baterías necesario para la transición económica global hacia una que ya no dependa de los combustibles fósiles.
SODIUM REEMPLAZA LUTIUM
El litio comúnmente utilizado para baterías ya no es popular. Constituye aproximadamente 20 partes por millón de la corteza terrestre, en comparación con las 20.000 partes por millón de sodio.
Esta escasez, combinada con la creciente demanda de baterías de iones de litio para portátiles, teléfonos y vehículos eléctricos El precio de las baterías se ha disparado, lo que hace que las baterías necesarias estén aún más fuera de nuestro alcance.
El sodio, que se encuentra en el agua de mar y en la extracción de carbonato de sodio, es un material de batería que es inherentemente más respetuoso con el medio ambiente. La investigación de LESC también la ha convertido en una de las baterías más potentes.
Para crear una batería de sodio con la densidad energética de una batería de litio, el equipo de investigación tuvo que inventar una nueva estructura de baterías de sodio.
Las baterías tradicionales tienen un ánodo para almacenar iones mientras se carga la batería. Cuando la batería está en uso, los iones fluyen desde el ánodo a través del electrolito hasta el colector de corriente (cátodo), alimentando así electrodomésticos y automóviles.
Las baterías sin ánodo eliminan el ánodo y almacenan los iones en un electroquímico. depósito de metal alcalino directamente sobre el colector de corriente. Este enfoque permite voltajes de batería más altos, menores costos de batería y mayor densidad de energía, pero tiene sus propios desafíos.
«En cualquier tipo de batería no hay polaridad. Sin embargo, debe haber un buen contacto entre las electrolito y la corriente del colector”, dijo Deysher. “Esto suele ser muy fácil cuando se utilizan electrolitos líquidos, porque el líquido puede filtrarse por todas partes y mojar todas las superficies. Los electrolitos sólidos no pueden hacer esto.»
Sin embargo, estos electrolitos líquidos crean una acumulación llamada sólidos. El electrolito, mientras consume continuamente objetos, materiales activos, reduce así la utilidad de la batería con el tiempo.
El equipo de investigación adoptó un enfoque nuevo e innovador para resolver este problema. En lugar de utilizar un electrolito que rodea el colector de corriente, crearon un colector de corriente que rodea el electrolito a partir de polvo de aluminio, un sólido que fluye como un líquido.
Cuando se ensambla la batería, el polvo se espesa. bajo alta presión para formar un colector de corriente sólido mientras se mantiene el contacto líquido con el electrolito, lo que permite un ciclo altamente eficiente y de bajo costo que podría hacer avanzar esta tecnología revolucionaria. «El sodio conductor a menudo se considera una tecnología del futuro lejano, pero esperamos que «Este artículo puede impulsar el campo del sodio al demostrar que en realidad puede funcionar tan bien, o incluso mejor, que la versión normal anterior en algunos casos», afirmó Deysher.
