Consiguen obtener baterías de litio con ánodo de silicio que aguantan más de 6000 ciclos de carga y tienen una capacidad 10 veces superior a las actuales.
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¿Está ya hasta las narices de tener que recargar continuamente las baterías de su smarphone, de su portátil o de su cámara? Quizás las baterías con una capacidad 10 veces superior a las actuales estén a la vuelta de la esquina. Al menos, según un nuevo estudio de la Universidad de Stanford.
Las mejores baterías actuales se basan en el uso de iones de litio. Son ligeras y almacenan bastante energía, aunque no suficiente para los requerimientos que necesitamos para el presente y el futuro. Se basan en el flujo de estos iones a través de un electrolito que está entre un ánodo y un cátodo. El ánodo está hecho de carbono y la capacidad de la batería para almacenar carga depende de cuantos iones de litio pueden acomodarse en el ánodo. Cada 6 átomos de carbono (en forma de grafito) se puede acomodar un ión de litio. Desde hace un tiempo se viene intentando sustituir este tipo de ánodo por uno de silicio que es capaz de fijar cuatro iones de litio por cada átomo de silicio. Esto permitiría aumentar, y mucho, la capacidad de este tipo de baterías (unas 10 veces más capacidad que las actuales).
Lo malo es que cuando se ha intentado construir este tipo baterías (y se ha intentado durante más de una década) el número de ciclos de carga es muy bajo y la batería termina siendo inútil al poco tiempo. Esto se debe a que la estructura del silicio se resiente y termina degradándose. El ánodo absorbe tantos iones que se hincha hasta ocupar un volumen cuatro veces superior y el electrolito reacciona con el silicio recubriéndolo con un compuesto que inhibe futuras recargas. Cuando la batería se descarga el volumen del ánodo vuelve a disminuir creándose grietas en donde vuelve a atacar el electrolito. En unos pocos ciclos la batería es inservible.
Ahora Yi Cui y su equipo han conseguido una batería de este tipo que aguanta 6000 ciclos con una carga al final de ese periodo de un 85% la original, suficiente para ciertas aplicaciones. Un automóvil eléctrico podría funcionar durante casi 20 años con este tipo de batería para llevarnos al puesto de trabajo todos los días.
Este grupo de investigadores ha ido mejorando la duración de este tipo de ánodo haciendo que estuviera compuesto de nanohilos. En su último diseño han creado un ánodo compuesto de nanotubos de silicio de doble pared recubiertos con una pared de óxido de silicio.
Esperan simplificar el proceso de fabricación para que así el producto pueda llegar al mercado en algún momento. ¿Se imagina recargar su smarphone cada diez días en lugar de todas las noches?
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3830 [1]
Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]