Avanços per a bateries d'ió liti

2010/10/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Elektronika
• Materialak

En els últims temps s'han publicat dos estudis que mostren un augment significatiu de la capacitat d'emmagatzematge d'energia mitjançant l'ús de components no habituals en bateries d'ió liti.

En una d'elles, l'elèctrode d'òxid de cobalt típic de les bateries ha estat substituït per un nanofrío de carboni en l'Institut Tecnològic Massachussets (MIT). D'aquesta manera, han aconseguit subministrar el cinc per cent de l'energia que poden aportar les bateries de liti convencionals, la qual cosa ha permès que aquesta potència es pugui subministrar fins a deu vegades més ràpid.

En les bateries d'ió liti, els ions de liti amb càrrega positiva s'acumulen en l'elèctrode format per grafits durant la càrrega de les bateries i es desplacen de l'elèctrode de grafit a l'elèctrode d'òxid de liti-cobalt. Formen enllaços químics amb els àtoms d'oxigen de l'elèctrode d'òxid de liti-cobalt, donant lloc a un corrent elèctric.

L'elèctrode generat en el MIT no serviria si els nanotubos de carboni estiguessin intactes, ja que els ions de liti no s'unirien a ells. No obstant això, els investigadors han afegit diferents tipus de compostos amb oxigen a la superfície dels nanotubos, formant capes de nanofrío. Són capes molt poroses, és a dir, ocupen una gran superfície els compostos amb oxigen, la qual cosa permet la unió de molts ions de liti. Per això poden aportar energia entre cinc i deu vegades més ràpid que les bateries de liti convencionals.

En l'altre estudi, investigadors del Laboratori Nacional Pacific Northwest han descobert que l'addició de parafina i àcid oleic facilita la formació de nanoestructuras de fosfat de liti-manganès tipus plat. La utilització d'aquests nanoplatos com a components dels elèctrodes permet la introducció i extracció d'electrons i ions de forma molt senzilla. D'aquesta manera, el material que per si mateix no serveix com a material de bateries s'ha convertit en un magnífic dipòsit d'energia.

De fet, han comprovat que pot emmagatzemar un 10% més d'energia que els elèctrodes de fosfat de liti, utilitzats habitualment en cotxes híbrids i elèctrics.