Un material magnético podría ayudar a controlar la duración de las baterías

Los investigadores demuestran la técnica en una batería de iones de litio

17.06.2022 - Estados Unidos

Un nuevo estudio muestra cómo se puede utilizar un material magnético para ayudar a controlar la cantidad de vida que le queda a una batería recargable antes de que tenga que ser recargada.

Shenqiang Ren, científico e ingeniero de la Universidad de Buffalo, dirigió el proyecto y explica cómo funciona el sistema.

Cuando las baterías de iones de litio se cargan y descargan, los iones de litio fluyen de un lado a otro de la batería. Teniendo esto en cuenta, el equipo de Ren construyó una batería de iones de litio que utiliza un material especial en un extremo: un compuesto cuyo magnetismo cambia cuando los iones de litio entran o salen de él. Esto permite medir el nivel de carga de la batería mediante el seguimiento de los cambios en el magnetismo del material, afirma Ren.

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La investigación se publicó el 13 de junio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS).

"El objetivo principal de este proyecto era trabajar en la magneto-iónica, que utiliza iones para controlar el magnetismo de los materiales. Cuando los iones de litio entran o salen del material que utilizamos, éste cambia su magnetización. Podemos controlar el magnetismo, y esto nos permite controlar indirectamente los iones de litio, el estado de carga. Creemos que se trata de una nueva forma de detectar el estado de carga con precisión, rapidez y capacidad de respuesta", afirma Ren, doctor y profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial y de química de la UB, además de miembro principal del Instituto RENEW de la UB.

Además de Ren, los autores correspondientes del estudio son Yuguang C. Li, PhD, profesor asistente de química de la UB; Fei Yao, PhD, profesor asistente de diseño e innovación de materiales de la UB; y Qimin Yan, PhD, profesor asistente de física de la Universidad de Temple. Yong Hu, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica de la UB, fue el primer autor.

El material magneto-iónico del equipo está hecho de vanadio, cromo y cianuro, con un ligando acuoso. El artículo publicado en PNAS describe las características del compuesto que lo hacen ideal para su uso en baterías recargables, y describe las técnicas que los científicos utilizaron para medir el magnetismo cambiante del material en una batería recargable de iones de litio.

Otros coautores del estudio son Weiyi Gong, del Departamento de Física de la Universidad de Temple; Sichen Wei, del Departamento de Diseño e Innovación de Materiales de la UB; y Saurabh Khuje, Yulong Huang y Zheng Li, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UB. En la UB, el proyecto reunió a un grupo de colaboración de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, la Facultad de Artes y Ciencias y el Instituto RENEW.

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