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Las super-baterías de litio del futuro tendrán más autonomía

Baterías de lito del futuro para móviles, portátiles y automóviles

04/01/2018 - 11:20

Es uno de los componentes básicos de los teléfonos móviles y su desgaste una de las razones que nos llevan a renovarlo. Con las super-baterías de litio del futuro, nuestros smartphones vam a durar más, igual que los ordenadores portátiles y los automoviles. La escasa autonomía dejará de ser un problema. Investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne y de la Universidad Nortwestern han logrado desarrollar una batería recargable de óxido de hierro y litio capaz de aguantar durante más tiempo.

Con la polémica de las baterías de Apple aún resonando, hemos conocido nuevos avances en este aspecto. Las próximas super-baterías de litio serán recargables y estarán formadas por hierro y oxígeno, de manera que esta reacción electroquímica formada provocará que su precio sea más barato al tiempo que tendrán mayor capacidad. Por un lado, el hierro es un metal barato y por otro lado, han logrado que llevar a buen puerto la combinación el gas, en contra de la creencia anterior de que se volvería inestable.

El campo de las baterías de litio va a ser uno de los que mejores resultados de en los próximos tiempos. Las investigaciones en este área no cesan y sirven para descubrir e implantar nuevas mejoras en los teléfonos móviles. También se aplicará a los automóviles, tal como afirman los autores del estudio publicado recientemente en la revista Nature Energy. Ha estado liderado por Zhenpeng Yao, estudiante de doctorado del laboratorio de Wolverton y por Chun Zan, becario postdoctoral en Argonne.

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Sobre el funcionamiento de las super-baterías de litio del futuro sabemos que seguirán la estela de las baterías de ion de litio, en las cuales se produce una reacción electroquímica reversible entre el cátodo y el ánodo, al recibir primero electronos y el segundo perderlos. Cuando la batería está cargada, los iones vuelven al ánodo, donde se almacenan mientras que la capacidad de almacenaje del cátodo es limitada.

Los investigadores han llegado a la conclusión de que solamente se estaba usando la mitad del litio en el cátodo en las baterías actuales de los móviles y de los ordenadores portátiles. Esto provoca problemas como la rápida degradación y la sensibilidad que presentan a las altas temperaturas. Ya decíamos hace un tiempo que los móviles no necesitaban más batería, sino cargas más eficientes. Por eso han estado tratando de buscar una fórmula por la cual el oxígeno también pudiera almacenar y liberar energía eléctrica, de manera que tenga mayor capacidad de almacenaje y se utilice más litio.

No son los primeros en tratar de buscar una posible solución. El problema que surgía en anteriores investigaciones era que al utilizar este compuesto, la reacción se volvía inestable. Gracias a los cálculos computacionales, Wolverton y Yao han descubierto una formulación que funciona de manera reversible.

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Para ello, primero reemplazaron el cobalto con hierro, que es uno de los elementos más baratos de la tabla periódica. En segundo lugar, mediante el cálculo, descubrieron el equilibrio correcto de iones, hierro y oxígeno para permitir que los dos últimos dieran lugar a una reacción invisible sin que se escape el oxígeno. 

Reacción química baterías lito nuevas

Y lo más importante de todo, las super-baterías de litio del futuro tendrán más autonomía al comenzar con un cuatro iones en lugar de uno, lo que se traduce en mayor capacidad y mayor durabilidad.

[Fuente: Science Daily]

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