Baterías de nueva generación con prestaciones prometedoras

29 mayo 2019

CHEMICAL NEWS
baterías litio

Investigadores de diversas universidades en una colaboración internacional, con la participación del sincrotrón ALBA de Barcelona, han conseguido desarrollar una tecnología para sintetizar los óxidos laminares ricos en litio, para ser utilizados en las baterías de iones de litio.

Investigadores de diversas universidades en una colaboración internacional, con la participación del sincrotrón ALBA de Barcelona, han conseguido desarrollar una tecnología para sintetizar los óxidos laminares ricos en litio, para ser utilizados en las baterías de iones de litio. Este avance puede marcar de forma decisiva la próxima generación de este tipo de baterías, que son estratégicas para la implantación del vehículo eléctrico y en general para los sistemas de almacenamiento de energía.

Cuanto mayor es la cantidad de iones de litio que contiene el cátodo de la batería, mayor capacidad de almacenamiento posee. Una gran parte de estas baterías contienen un cátodo formado por litio y cobalto. Éste último es un elemento difícil de obtener, tóxico, y la materia prima más cara de este tipo de baterías. Además los cátodos con cobalto tienen un rendimiento limitado. Por esta razón uno de los retos para las baterías de nueva generación es desarrollar cátodos ricos en litio sin cobalto. Cuanto mayor es la cantidad de iones de litio que contiene el cátodo, mayor capacidad de almacenamiento de energía tiene la batería.


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Mayor capacidad y velocidad de descarga

Los investigadores han propuesto un método escalable para la síntesis de óxidos laminares ricos en litio. Requiere en primer lugar la aplicación de un sistema de coprecipitación (arrastre de una sustancia mediante fenómenos de adsorción, de oclusión o de sustitución de iones, por un precipitado de otra sustancia, formado in situ.). Y a continuación un proceso de calentamiento mediante microondas.

El experimento ha demostrado que los materiales sintetizados con este método tienen una elevada capacidad de almacenamiento de energía así como una alta velocidad de descarga, siendo ésta última aproximadamente 10 veces más rápida que la de las baterías convencionales. Esto es muy importante en dispositivos como las baterías de los coches eléctricos puesto que al acelerar necesitan mucha energía en muy poco tiempo.

El grupo de investigación que ha desarrollado la síntesis de los óxidos laminares ricos en litio está compuesto por el Instituto de Tecnología de Karlsruhe, el Centro de Investigación Jülich, la Universidad Técnica de Munich (Alemania), la Universidad de Sichuan (China), la Universidad de Wollongong (Australia), y ha colaborado con científicos de los sincrotrones DESY (Alemania) y ALBA. La luz de sincrotrón Alba, situado en Cerdanyola del Vallés a 10 km del centro de Barcelona, ha sido muy útil para observar la reacción de los materiales en tiempo real y determinar cómo cambia su estructura.

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