La investigación permitirá almacenar las baterías de forma más barata y segura
Nuevos conocimientos sobre las baterías en funcionamiento
Los investigadores han desarrollado una nueva técnica para resolver el problema de cómo aumentar la capacidad de las baterías de iones de sodio. La investigación, publicada en Applied Physics Reviews , ha sido dirigida conjuntamente por el profesor Oleg Kolosov, de la Universidad de Lancaster, y el profesor Zhigao Huang, de la Universidad Normal de Fujian, y los principales resultados los ha obtenido el profesor asociado Yue Chen, tanto de Lancaster como de Fuzhou.
Los principales resultados fueron obtenidos por el Profesor Asociado Yue Chen
Lancaster University
En palabras del profesor Kolosov: "Los estudios a nanoescala del almacenamiento recargable son esenciales para el desarrollo de baterías nuevas, eficientes y seguras.
"Este estudio permitirá una alternativa más barata y segura de almacenamiento de energía a las baterías de iones de litio, ya que el litio es mucho más escaso y difícil de extraer en comparación con las baterías de sodio. Se espera que esta investigación fundamental mejore en última instancia la estabilidad del ciclo, la vida útil y la capacidad de las baterías."
Los investigadores desarrollaron una técnica única de microscopía de fuerza ultrasónica electroquímica (EC-UFM) para la obtención de imágenes a nanoescala de interfaces en baterías recargables directamente durante su funcionamiento, u operando, algo que no era posible utilizando los métodos de caracterización electroquímica existentes. La EC-UFM permitió a los investigadores observar la formación y las propiedades de uno de los elementos cruciales de estas baterías, la interfase sólido-estado (SEI), que afecta a su capacidad, potencia y longevidad.
La nueva técnica desarrollada en el marco del proyecto NEXGENNA Faraday Instiution resuelve un viejo problema de cómo aumentar la capacidad de las baterías de iones de sodio, utilizando el disolvente como vehículo para la cointercalación del sodio en el electrodo de carbono. Al guiar la formación de la capa pasivante SEI durante el proceso de carga/descarga de la batería, los científicos descubrieron cómo preservar el intercambio de portadores de carga entre el electrolito y el electrodo, dando lugar a baterías de iones de sodio eficientes y potentes.
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Publicación original
Yue Chen, Shaohua Zhang, Weijian Zhang, Alessio Quadrelli, Samuel Jarvis, Jing Chen, Hongyi Lu, Nagarathinam Mangayarkarasi, Yubiao Niu, Jianming Tao, Long Zhang, Jiaxin Li, Yingbin Lin, Zhigao Huang, Oleg Kolosov; "Operando nano-mapping of sodium-diglyme co-intercalation and SEI formation in sodium ion batteries' graphene anodes"; Applied Physics Reviews, Volume 11, 2024-5-30
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