¿Carga de vehículos eléctricos en sólo seis minutos?
Giro de electrones: El cambio para baterías de mayor capacidad y carga más rápida
Cargar un vehículo eléctrico suele llevar unas 10 horas o más, e incluso con los métodos de carga rápida, al menos 30 minutos. Eso suponiendo que haya un lugar disponible en una estación de carga. Si pudiéramos cargar los vehículos eléctricos con la misma rapidez con la que repostan los coches de gasolina, podríamos paliar la escasez de estaciones de recarga de vehículos eléctricos.
Esta técnica innovadora multiplica la capacidad de almacenamiento aproximadamente 1,5 veces por encima del límite teórico y permite cargar un vehículo eléctrico en tan sólo seis minutos (imagen simbólica).
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POSTECH
La eficiencia de las baterías de iones de litio, el tipo utilizado en los vehículos eléctricos, viene determinada por la capacidad del material del ánodo para almacenar iones de litio. Recientemente, el profesor Won Bae Kim, del Departamento de Ingeniería Química y del Instituto Universitario de Tecnología de Materiales Ferrosos y Energéticos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH, presidente Moo Hwan Kim), dirigió un equipo de investigación para desarrollar un nuevo material anódico. Su equipo, que incluía a los doctorandos Song Kyu Kang y Minho Kim, del Departamento de Ingeniería Química, sintetizó nanoplanchas de ferrita de manganeso (Mn3-xFexO4) mediante un novedoso método de autohibridación que implica un sencillo proceso derivado de la sustitución galvánica. Esta innovadora técnica aumenta la capacidad de almacenamiento aproximadamente 1,5 veces por encima del límite teórico y permite cargar un vehículo eléctrico en tan sólo seis minutos. La investigación fue reconocida por su excelencia y se publicó como artículo de portada en Advanced Functional Materials.
En este estudio, el equipo de investigación ideó un nuevo método para sintetizar ferritas de manganeso como material anódico conocido por su capacidad superior de almacenamiento de iones de litio y sus propiedades ferromagnéticas. En primer lugar, se produjo una reacción de sustitución galvánica en una solución de óxido de manganeso mezclado con hierro, lo que dio lugar a un compuesto heteroestructural con óxido de manganeso en el interior y óxido de hierro en el exterior. El equipo utilizó además un método hidrotérmico para crear láminas nanométricas de ferritas de manganeso con áreas superficiales ampliadas. Este método aprovechó electrones altamente polarizados por espín, lo que mejoró notablemente la capacidad de almacenamiento de una cantidad sustancial de iones de litio. Esta innovación permitió al equipo superar en más de un 50% la capacidad teórica del material del ánodo de ferrita de manganeso.
La ampliación de la superficie del material del ánodo facilitó el movimiento simultáneo de una gran cantidad de iones de litio, mejorando así la velocidad de carga de la batería. Los resultados experimentales demostraron que sólo se necesitan seis minutos para cargar y descargar una batería con una capacidad equivalente a la utilizada en los vehículos eléctricos actualmente en el mercado. Este estudio ha perfeccionado el difícil proceso de síntesis para lograr un gran avance en la capacidad teórica del material del ánodo y acelerar significativamente el proceso de carga de la batería.
El profesor Won Bae Kim, que encabezó la investigación, declaró: "Hemos ofrecido una nueva comprensión sobre cómo superar las limitaciones electroquímicas de los materiales anódicos convencionales y aumentar la capacidad de las baterías aplicando el diseño racional con alteración de la superficie mediante espín electrónico". Expresó su optimismo ante la posibilidad de que este avance permita aumentar la durabilidad de las baterías y reducir el tiempo de recarga de los vehículos eléctricos.
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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