La industria de las baterías ha sido un componente máximo en nuestro mundo moderno. Desde teléfonos móviles hasta coches eléctricos, estas baterías han sido la fuente de energía para muchas de nuestras actividades diarias. Sin embargo, también han generado preocupaciones en cuanto a su seguridad, alta inflamabilidad y su impacto en el medio ambiente. Pero eso está a punto de cambiar gracias a la notificación batería de gel desarrollada por científicos japoneses.
El Instituto de Ciencia de Tokio ha creado un nuevo tipo de electrolito en forma de gel para baterías de litio, llamado 3D-SLISE (3D-Slime Interface Quasi-Solid Electrolyte). Este anticipo promete una mejor seguridad, rendimiento y sostenibilidad para las baterías de ion litio. Además, su fabricación es más limpia y económica, lo que podría impulsar su aplicación en coches eléctricos.
Las baterías de ion litio han sido el caballo de batalla de la electrónica moderna. Sin embargo, su dependencia de disolventes orgánicos inflamables, altos costes de producción y métodos de reciclaje poco eficientes han generado preocupaciones sobre su seguridad, coste y efecto en el medio ambiente.
Pero ahora, gracias al equipo liderado por el profesor Yosuke Shiratori y el profesor asociado Shintaro Yasui, del Instituto de Investigación de Energía Cero Carbono, estas preocupaciones podrían ser cosa del pasado. El nuevo electrolito en forma de gel, fabricado a base de una matriz de borato y agua mezclada con tetraborato de litio amorfo, sal de litio y carboximetilcelulosa, ofrece una solución innovadora a los problemas históricos de las baterías de ion litio.
Este nuevo material permite un movimiento tridimensional de los iones de litio, mejorando así la conducción iónica y la versatilidad del sistema. Se han desarrollado dos variantes: la Tipo E, que se mezcla con óxido de cobalto de litio para el cátodo y titanato de litio para el ánodo, y la Tipo S, que se utiliza como capa cuasi sólida entre los electrodos.
Estas baterías de 2,35 voltios pueden cargarse o descargarse en tan solo 20 minutos, y mantienen su rendimiento después de 400 ciclos a temperatura ambiente. Además, tienen una conductividad iónica de 2,5 mS/cm con una baja energía de activación de 0,25 eV, lo que permite un funcionamiento eficiente incluso en condiciones ambientales.
Pero las ventajas de estas baterías no se limitan a su rendimiento. Uno de los aspectos más destacados de este desarrollo es que la fabricación de estas baterías no requiere salas secas, cajas de guantes ni tratamientos a alta temperatura. Esto reduce significativamente los costes de producción, el consumo energético y la huella de carbono, lo que hace que su producción sea más sostenible y escalable a nivel industrial.
Además, la composición a base de agua de 3D-SLISE ofrece una ventaja máximo en términos de reciclaje. Al no contener aglutinantes de fluoruro de polivinilideno ni disolventes tóxicos, estas baterías pueden reciclarse fácilmente simplemente sumergiendo los electrodos en agua. Esto permite recuperar materiales valiosos como el cobalto sin la necesidad de utilizar tratamientos químicos agresivos o métodos de alto consumo energético.
Esto es un gran anticipo, ya que el problema de los residuos de baterías al final de su vida útil es cada vez más amenazador. Con estas baterías, se podría fomentar una economía circular en la que se reutilizan los materiales en lugar de desecharse, lo que contribuiría a reducir el impacto ambiental.
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