Las baterías reciclables de los móviles, más cerca gracias a un invento antioxidante
En lugar de desechar las pilas al cabo de dos o tres años, podríamos tener pilas reciclables que duren hasta nueve años.
Las baterías de teléfonos móviles con una vida útil hasta tres veces superior a la tecnología actual podrían ser una realidad gracias a una innovación dirigida por ingenieros de la Universidad RMIT.
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En lugar de desechar las baterías al cabo de dos o tres años, podríamos tener baterías reciclables que duren hasta nueve años, afirma el equipo, mediante el uso de ondas sonoras de alta frecuencia para eliminar el óxido que inhibe el rendimiento de las baterías.
En Australia sólo se recoge para su reciclado el 10% de las pilas usadas, incluidas las de los teléfonos móviles, una cifra baja en comparación con los estándares internacionales. El 90% restante va a parar a los vertederos o se elimina de forma incorrecta, lo que provoca daños considerables al medio ambiente.
El elevado coste del reciclado del litio y otros materiales de las pilas es un obstáculo importante para su reutilización, pero la innovación del equipo podría ayudar a resolver este problema.
El equipo trabaja con un nanomaterial llamado MXene, una clase de materiales que, según afirman, promete ser una interesante alternativa al litio para las pilas del futuro.
Leslie Yeo, catedrática de Ingeniería Química e investigadora principal, explicó que los MXenos son similares al grafeno y presentan una elevada conductividad eléctrica.
"A diferencia del grafeno, los MXenos son muy adaptables y abren todo un abanico de posibles aplicaciones tecnológicas en el futuro", afirmó Yeo, de la Escuela de Ingeniería de RMIT.
El gran problema del MXeno era que se oxidaba con facilidad, lo que reducía su conductividad eléctrica y lo inutilizaba.
"Para superar este problema, descubrimos que las ondas sonoras a una determinada frecuencia eliminan el óxido del MXene, devolviéndolo a su estado original", explicó Yeo.
La innovación del equipo podría ayudar algún día a revitalizar las baterías de MXeno cada pocos años, prolongando su vida útil hasta tres veces, dijo.
"La capacidad de prolongar la vida útil del MXeno es fundamental para garantizar su potencial de uso en piezas electrónicas comercialmente viables", afirmó Yeo.
La investigación se publica en Nature Communications.
Cómo funciona la innovación
El coautor principal, Hossein Alijani, candidato a doctor, explicó que el mayor problema del uso del MXeno era el óxido que se forma en su superficie en un entorno húmedo o cuando se suspende en soluciones acuosas.
"El óxido superficial es difícil de eliminar, sobre todo en este material, que es mucho más fino que un cabello humano", explica Alijani, de la Escuela de Ingeniería RMIT.
"Los métodos actuales para reducir la oxidación se basan en el recubrimiento químico del material, lo que limita el uso del MXeno en su forma nativa.
"En este trabajo, demostramos que la exposición de una película oxidada de MXeno a vibraciones de alta frecuencia durante sólo un minuto elimina el óxido de la película. Este sencillo procedimiento permite recuperar sus prestaciones eléctricas y electroquímicas".
Las posibles aplicaciones del trabajo del equipo
El equipo afirma que su trabajo para eliminar el óxido del Mxene abre la puerta a que el nanomaterial se utilice en una amplia gama de aplicaciones en almacenamiento de energía, sensores, transmisión inalámbrica y remediación medioambiental.
El profesor asociado Amgad Rezk, uno de los investigadores principales, afirma que la capacidad de restaurar rápidamente materiales oxidados a un estado casi prístino representa un cambio de juego en términos de economía circular.
"Los materiales utilizados en electrónica, incluidas las baterías, suelen deteriorarse tras dos o tres años de uso debido a la formación de óxido", explica Rezk, de la Escuela de Ingeniería de RMIT.
"Con nuestro método, podemos prolongar potencialmente la vida útil de los componentes de las baterías hasta tres veces".
Próximos pasos
Aunque la innovación es prometedora, el equipo necesita trabajar con la industria para integrar su dispositivo acústico en los sistemas y procesos de fabricación existentes.
El equipo también está estudiando el uso de su invento para eliminar capas de óxido de otros materiales para aplicaciones en detección y energías renovables.
"Estamos deseando colaborar con socios industriales para poder ampliar nuestro método de eliminación del óxido", afirma Yeo.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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