Un grupo de investigadores de la Universidad de Illinois (UIC), en Chicago, están publicando los primeros resultados a las pruebas realizadas a las que serían las primeras baterías de dióxido de carbono y litio completamente recargables. Se trata de una investigación financiada y apoyada por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable, y la Fundación Nacional de Ciencias.
En el pasado se ha demostrado que las baterías de dióxido de carbono son sistemas de almacenamiento de energía sumamente atractivos debido a la alta densidad de energía que poseen. Sin embargo, el poder desarrollar un prototipo completamente recargable no había sido posible, hasta ahora.
De acuerdo con los primeros resultados, estas baterías de dióxido de carbono son hasta siete veces más eficientes que las de iones de litio, y soportan hasta 500 ciclos consecutivos de recarga.
Según explican, cuando las baterías de dióxido de carbono y litio se descargan, la reacción electroquímica aumenta el voltaje de dicha descarga y, como resultado, convierte el dióxido de carbono en un material sólido que se acumula en el catalizador. Como parte de este proceso, se dieron cuenta que la batería sigue funcionando durante unos 10 ciclos de recarga antes de fallar.
Alireza Ahmadiparidari, una de las autoras de la investigación y estudiante de posgrado de la Facultad de Ingeniería de la UIC, mencionó:
“La acumulación de carbono no sólo bloquea los sitios activos del catalizador y previene la difusión del dióxido de carbono, sino que también desencadena la descomposición de electrolitos en un estado cargado.”
Amin Salehi-Khojin, profesor asociado de ingeniería mecánica e industrial en la Facultad de Ingeniería de la UIC, explica que para este proyecto tuvieron que probar nuevos componentes para así crear una batería experimental. Por ejemplo, habla de que añadieron disulfuro de molibdeno como catalizador catódico, y utilizaron un nuevo tipo de electrolito híbrido hecho de líquido iónico y dimetilsulfóxido, esto para ayudar a incorporar el carbono al proceso de carga.
Con esto habrían logrado crear un solo compuesto multicomponente de productos en lugar de varios productos separados, lo que, afirma, hizo posible que el carbono se incorporara naturalmente en el proceso de reciclaje en lugar de formar una acumulación problemática en el catalizador de la batería por sí solo.
“Nuestra combinación única de materiales ayudó a fabricar la primera batería de dióxido de carbono y litio con mucha más eficiencia y larga vida útil, lo que permitirá su uso en sistemas avanzados de almacenamiento de energía.”
Este proyecto está aún en una etapa muy temprana de desarrollo y todavía está lejos de verla aplicada en productos comerciales, sin embargo, es una importante aproximación a lo que podríamos ver en un futuro como parte de las innovaciones en los sistemas de almacenamiento de energía.
Xataka (30/09/19)
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