Los científicos de la Universidad de Stanford han desarrollado una batería de cloro que no solo es recargable, sino que ofrece aproximadamente seis veces la capacidad de las soluciones de iones de litio actuales. El avance se basa en la estabilización de reacciones de cloro volátil dentro del dispositivo. Algún día podría sentar las bases para las baterías de alto rendimiento que alimentan a los teléfonos inteligentes, por ejemplo, durante semanas antes de que se agoten.
La nueva batería se describe como una batería de cloro de metal alcalino y se basa en una química que surgió por primera vez en la década de 70 llamada cloruro de tionilo de litio. Estas baterías son muy apreciadas por su alta densidad de energía, pero no son recargables. Se basan en cloro altamente reactivo que los hace inadecuados para múltiples usos.
Diferencias sustanciales
En una batería recargable normal, los electrones viajan de un lado a otro durante la descarga y luego vuelven a su forma original cuando se recarga la batería. En este caso, sin embargo, el cloruro de sodio o cloruro de litio se convierte en cloro, que es demasiado reactivo para volver a convertirse en cloruro con gran eficacia.
Los autores de este nuevo estudio pueden haber encontrado una solución a este problema. El equipo estaba experimentando con cloruro de sodio y cloro para tratar de mejorar el rendimiento de esta batería, pero descubrió que la sustancia química se había estabilizado. Esto proporcionó a la batería cierto grado de recarga. La investigación posterior llevó al equipo a desarrollar un nuevo material de electrodo de carbono poroso que actúa como una esponja, absorbiendo moléculas de cloro irregulares y almacenándolas de forma segura para convertirlas de nuevo en sodio.
La molécula de cloro queda atrapada y protegida en los diminutos poros de las nanoesferas de carbono cuando se carga la batería. Entonces, cuando la batería necesita ser descargada o descargada. Podemos drenar la batería y convertir el cloro en NaCl (sal de mesa) y repetir este proceso durante muchos ciclos. Actualmente podemos pedalear hasta 200 veces y todavía hay margen de mejora. Una batería de iones de litio en buen estado, por decirlo suavemente Puede caber durante 500-1000 ciclos.
Guanzhou Zhu, Universidad Stanford
Batería de cloro de alta densidad.
A través de sus experimentos, el equipo también demostró una densidad de energía muy alta para la batería prototipo. 1.200 mAh por gramo de material de electrodo, aproximadamente seis veces mayor que la que ofrece la tecnología actual de baterías de iones de litio.
El equipo prevé que la batería podría usarse en audífonos o controles remotos. También podría alimentar dispositivos que solo requieren recargas poco frecuentes (satélites o sensores remotos que podrían recargarse con energía solar). Para su uso en teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos, los científicos deberán expandir la batería y diseñar una estructura adecuada. Esto significa, en primer lugar, aumentar el número de veces que se puede utilizar de forma segura.
Investigación sobre la batería de cloro fue publicado en la revista Nature.
