lunes, 23 de febrero de 2015

Vieja química para nuevas baterías

Algunos trucos de la vieja escuela de química pueden proporcionar una nueva vía para hacer mejores baterías. Los científicos han desarrollado una estrategia que hace que las baterías a base de azufre sean mucho más eficiente mediante la explotación de las reacciones químicas descubiertas en la década de 1800. La investigación, descrita en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia de este 14 de febrero, pudiera permitir crear baterías más baratas, de aún más larga duración que puedan dar energía a los coches, los ordenadores o almacenar energía para la red eléctrica.
Las baterías de litio y azufre son una alternativa prometedora a las baterías de iones de litio, las baterías recargables usadas en los teléfonos celulares, computadoras portátiles y otros dispositivos electrónicos de consumo. El azufre es ligero, abundante y barato, y las baterías de litio y azufre deberían ser capaz de almacenar mucha más energía que las de iones de litio. Pero las baterías a base de azufre mueren rápidamente debido a que el azufre utilizado como cátodo tiende a disolverse en la solución electrolítica, donde los iones que se mueven a través de ella permiten la carga y descarga de la batería. Ahora los científicos dirigidos por Linda Nazar, de la Universidad de Waterloo en Canadá han descubierto una manera de estabilizar el cátodo de azufre.
baterías
El truco era encontrar un intermediario químico que unido al azufre pueda evitar que este se disuelva, dijo Nazar. Sin intermediarios el azufre existe  en forma de anillos de ocho átomos que, a medida que reciben electrones irrumpen en cadenas de sulfuros de varias longitudes. Estos polisulfuros se disuelven y tienden a desviarse hacia el electrodo negativo de la batería, lo que puede causar cortocircuitos en la batería.
Así Nazar y su equipo comenzaron a buscar algo que pudiera atrapar el azufre en su lugar. Después de probar varios materiales, ella y sus colegas encontraron que las hojas extrafinas de dióxido de manganeso logran el truco, capturando los compuestos intermedios del azufre para que no se disuelven. Los científicos creen que, como el óxido de manganeso agarra las cadenas de azufre, lanza fuera otras cadenas que no son solubles, por lo que no se desvían dentro de la solución de electrolito.

La investigación es un ejemplo de los científicos ideando nuevas estrategias para superar los obstáculos que implican un mejor almacenamiento de energía. "Los nuevos materiales son muy importantes", dijo el químico Yi Cui, de la Universidad de Stanford.

Los cátodos de óxido de azufre-manganeso pueden hacen baterías que podrían permitir a un coche ir tres veces más lejos antes de necesitar una recarga que las baterías de coche actuales, dijo Nazar. Y baterías hechas con cátodos de azufre también podrían funcionar bien en teléfonos móviles y para almacenar energía en una red de energía eléctrica.

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