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Descubra las baterías de litio-azufre de nueva generación – Calendae

Hola otra vez. Yo soy Jordi Oriol y en esta ocasión hablaremos sobre Descubra las baterías de litio-azufre de nueva generación – Calendae

¿Qué darías por una batería, 5 veces la capacidad de almacenamiento de lo que estés leyendo? Bueno, la cuenta atrás para la disponibilidad comercial de baterías de este tipo de capacidad ya ha comenzado y sería significativamente más barata que las baterías disponibles actualmente.

Esta mejora radical proviene del uso azufre cátodos en lugar de grafito en baterías de iones de litio. El azufre encabeza la lista de materiales muy abundantes y su producción es relativamente barata, a diferencia de los minerales raros como el cobalto que se utilizan para fabricar baterías de iones de litio ordinarias. Entonces, ¿por qué nadie lo ha pensado hasta ahora?

De hecho, es bastante sabido que las baterías de litio-azufre pueden almacenar mucha más energía que sus contrapartes de iones de litio, seis veces en teoría. Sin embargo, el rendimiento de la batería se degrada con bastante rapidez debido a su alta capacidad de almacenamiento (que es seis veces el estrés, bastante comprensible), ya que el cátodo de azufre es casi el doble de su tamaño habitual cuando la batería está completamente cargada. que destruye las rutas de electrones en el ligando a través de los electrodos. Como resultado, la carga y descarga repetidas conduce a un rápido deterioro del rendimiento de la batería.

Resolver este problema fue el objetivo de un grupo de investigación de la Universidad de Monash dirigido por Mahdokt Shaibani, y sus esfuerzos han llevado al desarrollo de una nueva técnica para el tratamiento de baterías de litio-azufre que les permite someterse a cientos de ciclos de carga-descarga sin romperse. Alcanzar un nivel de estabilidad que ya se considera un gran paso adelante en la tecnología de baterías.

La técnica del equipo implicó modificar el proceso de fabricación de las baterías de iones de litio de una manera ligeramente diferente para que el aglutinante a través de los electrodos pueda adaptarse a la expansión de los electrodos de azufre. En un artículo publicado para explicar su trabajo, Mahdokt Shaibani Ella dijo:

“Para asegurarnos de que nuestras baterías fueran fáciles y económicas de producir, usamos el mismo material como aglutinante pero lo procesamos de manera ligeramente diferente. El resultado es una red aglutinante en forma de red que mantiene unidas las partículas pero también deja mucho espacio para que el material se expanda. Estos electrodos resistentes a la expansión pueden adaptarse eficientemente a las tensiones del ciclo, permitiendo que las partículas de azufre estén a la altura de su capacidad total de almacenamiento de energía «.

El equipo de investigación (Crédito: Universidad de Monash)

El enfoque del equipo no solo promueve el ciclo de vida largo y de alto rendimiento, sino que también simplifica la fabricación y reduce los costos asociados, junto con una reducción significativa de los desechos peligrosos debido a la naturaleza basada en agua del proceso.

El equipo de investigación incluye al profesor Mainak Majumder (Universidad de Monash) y al profesor asociado Matthew Hill (CSIRO y Universidad de Monash), reconocido por traducir el éxito del laboratorio en aplicaciones industriales en un tiempo récord, que es algo nuestra esperanza por este gran avance.

El estudio fue publicado el Avances en la ciencia Sábado 4 de enero de 2020. Se puede obtener más información sobre la investigación en la publicación.

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