Una batería nueva podría mantener su teléfono cargado durante cinco días.


por Donna Lu

Imagen predeterminada de un nuevo científico.

Las baterías nuevas podrían darnos cargos a largo plazo por teléfonos y otros dispositivos

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Una nueva batería de litio-azufre con capacidad ultraalta podría conducir a autos eléctricos considerablemente más baratos y almacenamiento de energía de la red.

Mahdokht Shaibani de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, y sus colegas han desarrollado una batería con una capacidad cinco veces mayor que la de las baterías de iones de litio. La batería mantiene una eficiencia del 99% durante más de 200 ciclos, y una versión del tamaño de un teléfono inteligente podría mantener un teléfono cargado durante cinco días.

Hasta la fecha, el problema con las baterías de litio-azufre es que la capacidad del electrodo de azufre es tan grande que se rompe durante los ciclos de carga y descarga, y la ventaja La energía desaparece rápidamente, dice Shaibani. "El electrodo se desmorona, luego la batería se agota rápidamente".

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Esto sucede porque el electrodo de azufre se expande y contrae durante su ciclo, con un cambio de volumen de alrededor del 78%. El cambio en el 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.

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 cuando se expande. Shaibani y su equipo utilizaron una cantidad menor de un material de unión polimérico en su electrodo y crearon estructuras más espaciadas entre las partículas de azufre.

Este polímero crea una serie de puentes entre las 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.

Shaibani dice que esta batería de litio y azufre reduciría significativamente el costo de las baterías para los autos eléctricos y el almacenamiento de energía de la red, ya que el azufre es abundante y extremadamente económico.

Sin embargo, las baterías de litio-azufre pueden encontrar problemas éticos similares a las baterías de iones de litio. Los óxidos metálicos de las baterías de iones de litio son generalmente níquel, cobalto o manganeso, que son caros y disminuyen las reservas naturales. También tienen problemas éticos asociados: una proporción significativa de cobalto proviene de niños menores de edad en la República Democrática del Congo, por ejemplo.

"Para tener una energía mucho más barata y baterías más éticas, necesitamos un sistema de almacenamiento de energía radicalmente nuevo", dice Shaibani. Los investigadores continuarán probando baterías prototipo para fabricación comercial en Australia en los próximos años.

Referencia del diario: Avances científicos, DOI: 10.1126 / sciadv.aay2757

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