La nueva batería radical de aluminio promete una energía más sostenible
Los científicos esperan fabricar la primera batería acuosa de radicales de aluminio segura y eficaz del mundo
Equipos de las universidades de Flinders (Australia Meridional) y Zhejiang Sci-Tech (China) han dado a conocer la primera fase del desarrollo de estas novedosas pilas en un nuevo artículo publicado por el Journal of American Chemistry, la revista insignia de la Sociedad Americana de Química.
Científicos de Australia y China esperan fabricar la primera pila radical de aluminio acuoso segura y eficaz del mundo.
Flinders University
La mayoría de las pilas contienen materiales peligrosos y pueden contaminar el medio ambiente cuando se depositan en vertederos o se tiran a la basura. Materiales como el plomo, el cadmio y el mercurio pueden envenenar a personas y animales y contaminar suelos y aguas, y permanecen en el medio ambiente durante mucho tiempo.
El Dr. Kai Zhang, de la Universidad Zhejiang Sci-Tech, y el laboratorio de investigación del profesor asociado Zhongfan Jia, de la Universidad Flinders, colaboraron en la (electro)química de radicales estables en el electrolito ácido de Lewis más utilizado (Al(Otf)3 y la prueba de baterías.
El equipo desarrolló el primer diseño de baterías de radicales de aluminio que utilizan electrolitos a base de agua, ignífugos y estables al aire, con una tensión de salida estable de 1,25 V y una capacidad de 110 mAh g-1 a lo largo de 800 ciclos con sólo un 0,028% de pérdida por ciclo.
El profesor Zhongfan Jia, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad Flinders, espera utilizar en el futuro materiales biodegradables para el desarrollo de las baterías blandas, con el fin de que el producto sea seguro y sostenible.
Las baterías de iones metálicos multivalentes, que incluyen Al3+, Zn2+ o Mg2+, utilizan elementos abundantes de la corteza terrestre y proporcionan una densidad energética mucho mayor que las baterías de iones de litio (LIB), afirma el profesor Jia.
"En particular, las baterías de iones de aluminio (BIA) atraen gran atención porque el aluminio es el tercer elemento más abundante (8,1%), lo que convierte a las BIA en un sistema de almacenamiento de energía potencialmente sostenible y de bajo coste".
Sin embargo, uno de los principales problemas de las actuales AIB es el lento movimiento de los complejos iónicos de Al3+, que dan lugar a AIB con baja eficiencia catódica. Los polímeros conjugados orgánicos son cátodos emergentes para AIB que resuelven el problema del transporte de iones, pero su rendimiento de salida de voltaje de la batería sigue siendo pobre.
Los radicales estables son una clase de moléculas electroactivas orgánicas que se han utilizado ampliamente en diferentes sistemas de baterías orgánicas. La primera de este tipo fue comercializada por NEC® en 2012.
El laboratorio Jia de la Universidad Flinders ha desarrollado anteriormente materiales radicales para BIB híbridas orgánicas, baterías de iones de sodio y baterías totalmente orgánicas. Estos materiales radicales nunca se han aplicado en las BIA debido a la falta de comprensión de su reacción (electro)química en los electrolitos.
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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