Lo que necesitas saber
- Las baterías de ánodo de metal de litio se consideran el «santo grial» del almacenamiento portátil, debido a su enorme potencial para almacenar energía, su asequibilidad y reciclabilidad en comparación con las baterías tradicionales.
- El principal problema siempre ha sido su reactividad. Las baterías de ánodo metálico de litio son esencialmente un poco explotar.
- Durante décadas se han realizado investigaciones para resolver los problemas prácticos relacionados con las baterías de ánodo metálico de litio, y un nuevo avance puede ser el primer paso hacia aplicaciones prácticas.
- Una batería estable de ánodo de litio y metal podría cargar su computadora portátil con Windows en cuestión de minutos y evitar la degradación durante miles de ciclos, que podrían durar décadas.
Una nueva investigación publicada esta semana podría ser el primer paso hacia las aplicaciones prácticas de las baterías de ánodo metálico de litio, consideradas por muchos como el «santo grial» del almacenamiento de electricidad portátil.
Las baterías de ánodo de metal de litio presentan numerosas ventajas sobre las baterías modernas de hoy, en particular en lo que respecta a la recarga, la capacidad y la longevidad en todos los ciclos. Las baterías y el almacenamiento de electricidad son un área enorme de investigación en todo el mundo en este momento, ya que es una de las últimas áreas para mejoras en la tecnología de consumo, pero también un componente enorme de los vehículos eléctricos, las redes de energía renovable con cero emisiones de carbono, la aviación sostenible y más. .
A pesar de todas las ventajas que tienen las baterías de ánodo metálico de litio, existe una desventaja bastante notable: tienden a, bueno, explotar. Estas baterías son increíblemente reactivas al agua, al aire y básicamente a cualquier cosa, lo que las hace totalmente inseguras y poco prácticas para casi todas las aplicaciones. Eso es, potencialmente, hasta ahora.
Nueva investigación (a través de El independiente) surgido de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard (SEAS) en los Estados Unidos puede haber resuelto al menos algunos de los problemas del ánodo de metal de litio, relacionados con la reactividad general.
«Las baterías de ánodo de metal de litio se consideran el santo grial de las baterías», dijo Xin Li, profesor asociado de SEAS, «porque tienen 10 veces la capacidad de los ánodos de grafito comerciales y podrían aumentar drásticamente la distancia de conducción de los vehículos eléctricos. Nuestra investigación es un «Un paso importante hacia baterías de estado sólido más prácticas para aplicaciones industriales y comerciales».
Li utilizó una analogía con la trufa de chocolate para describir cómo funciona su tecnología. El litio metálico está envuelto alrededor de partículas de silicio, «como una cáscara de chocolate duro alrededor del corazón de una avellana en una trufa de chocolate». Al colocar partículas de silicio del tamaño de una micra dentro del ánodo de la batería, Li y el equipo de SEAS descubrieron que mitiga el llamado efecto «enchapado», que es lo que contribuye a la naturaleza inestable de la batería de ánodo de metal y litio. Como resultado, sus prototipos de baterías de estado sólido del tamaño de un sello postal pudieron conservar el 80 por ciento de su capacidad después de más de 6.000 ciclos.
Li y su equipo publicó su investigación en Nature la semana pasada, aunque es posible que sea necesaria una mayor exploración de la interactividad entre el litio y su nueva solución de silicio antes de su comercialización completa.
Las baterías de generación actual y las soluciones de almacenamiento de energía son un gran cuello de botella para todo tipo de tecnología.
La propia Microsoft también está investigando de forma bastante agresiva nuevas tecnologías de baterías. Sólo esta semana, Microsoft publicó detalles de sus propios avances en bateríasmostrando cómo sus modelos de inteligencia artificial descubrieron nuevos métodos para reducir la cantidad de litio necesaria en las baterías actuales.
La investigación sobre baterías de estado sólido sigue siendo un área intensa de expansión, ya que la mayor parte de la tecnología actual está efectivamente estancada por la necesidad de utilizar tecnología de baterías torpe e incómoda que apenas ha avanzado en décadas. Esas baterías AA 2024 en tu mejor controlador xbox apenas se diferencian de cómo eran en los años 90. Ya se trate de automóviles eléctricos, robótica autónoma, aviación, exploración espacial, sostenibilidad, soluciones de energía renovable o simplemente teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y tecnología de consumo básicos, los principales cuellos de botella siempre están relacionados con la energía.
Las primeras empresas que desarrollen nuestra comprensión y calidad del almacenamiento de energía naturalmente obtendrán grandes ganancias inesperadas si la tecnología funciona, razón por la cual sigue siendo un área de estudio tan intensa. Será interesante ver adónde va todo esto a medida que los esfuerzos de sostenibilidad aumenten en todo el mundo.