04/03/2023 a las 13:02

HEC


Con ella se podrian recorrer mas de 1.000 kilometros con una sola carga

Una nueva batería de litio-aire desarrollada en EEUU puede hacer realidad recorrer más de 1.000 kilómetros con una sola carga y alimentar algun dia domestic aviones y camiones de largo recorrido. El principal componente de esta batería de litio-aire es un electrolito sólido en el lugar habitual del líquido. Las baterías con electrolitos sólidos no están sujetas al problema de seguridad de los electrolitos líquidos utilizados en las baterías de iones de litio y otros tipos de baterías, que pueden recalentarse e incendiarse.

Y lo que es más importante, la quimica de la bateria del equipo con el electrolito solido puede aumentar la densidad energetica hasta cuatro veces por encima de las baterias de iones de litiolo que se traduce en una mayor autonomía.

«Durante más de una década, los científicos de Argonne y de otros lugares han estado trabajando horas extras para desarrollar una batería de litio que proporciona oxígeno al aire«, dijo en un comunicado Larry Curtiss, científico del Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de la administración estadounidense, quien participó en la investigación.

«La batería de litio-aire tiene la mayor densidad energética prevista de todas las tecnologías de baterías que están considerando para la próxima generación de baterías más allá del litio-ion», afirmó.

Nueva batería de litio-aire revolucionaria y prometedora de la movilidad eléctrica | PEXELS

En los diseñadores de litio-aire anteriores, el litio en un ánodo metálico de litio cambia a través de un electrolito líquido para combinarse con el oxígeno durante la descarga, produciendo peróxido de litio (Li2O2) o superóxido (LiO2) en el catodo. El peróxido o superóxido de litio se descompone además componentes de litio y oxígeno durante la carga. Esta secuencia química almacena y libera energía a demanda.

El nuevo electrolito solido El equipo está compuesto por un material cerámico polimérico fabricado con elementos relativamente económicos en forma de nanopartículas. Este nuevo sólido permite reacciones químicas que producen óxido de litio (Li2O) al descargarse.

«La reacción química del superóxido o peróxido de litio sólo implica uno o dos electrones Almacenados por molécula de oxígeno, mientras que la del óxido de litio implica cuatro electrones”, explicó el químico de Argonne Rachid Amine.

El diseño de litio-aire del equipo es la primera batería de litio-aire que ha conseguido una reacción de cuatro electrones a temperatura ambiente. adams, funciona con oxigeno suministrado por el aire del entorno. La capacidad de operar con aire evita la necesidad de que funcionen los tanques de oxígeno, un problema para los diseñadores anteriores.

Nueva batería de litio-aire revolucionaria y prometedora de la movilidad eléctrica | PEXELS

El equipo emplea muchas técnicas diferentes para establecer que realmente está produciendo una reacción a cuatro electrones. Una clave técnica para la microscopía electrónica de transmisión (TEM) de los productos de descarga en la superficie del cátodo que sube un cabo en el Centro de Materiales a Nanoescala de Argonne. Proporción de imágenes TEM información válida sobre el mecanismo de descarga de cuatro electrones.

Las pilas anteriores de litio-aire de prueba tienen ciclos de vida muy cortos. El equipo ha demostrado que su nuevo diseño de batería no tiene este inconveniente construyendo y haciendo funcionar una célula de prueba durante 1.000 ciclos, lo que demuestra su estabilidad en cargas y descargas repetidas.

“Con un mayor desarrollo, esperamos que nuestro nuevo diseño de batería de litio-aire alcance también una densidad energética récord de 1200 vatios-hora por kilogramo”, afirmó Curtiss. «Eso es casi cuatro veces mejor que las baterías de iones de litio».

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Contacto de la sección de Medio Ambiente: Crisisclimatica@prensaiberica.es