dilluns, 25 d’agost del 2014

El Sant Grial. La vida de les bateries

En un article publicat a la revista científica NATURE NANOTECHNOLOGY, investigadors  de La Universitat de Stanford han dissenyat un ànode de liti pur amb el potencial per incrementar la capacitat de la bateria existent tecnologia en un 400% més.
De tots els materials que es podria utilitzar en un ànode,  el liti té el major potencial,  segons  va dir Yi Cui, catedràtic de ciència dels materials i Enginyeria i líder de l'equip de recerca de Stanford.
 


La ciència
Per entendre per què es requereix bateries mes lleugeres. La gran majoria de bateries actuals són anomenades bateries d'Ió liti aquestes, tenen tres peces essencials: un electròlit que proporciona electrons (la part essencial de l'electricitat), un ànode que lliura aquests electrons en un dispositiu donant-li poder i un càtode que rep els electrons  i torna a la bateria, després que han estat passat a través del circuit del dispositiu.
On resideix el problema avui és que el liti en bateries d'ió liti' està contingut en l'electròlit però no en l'ànode (que és típicament grafit o silici) perquè els electrons no poden ser recollits de forma molt eficient, abans de ser enviats cap el circuït.
Produir un ànode de liti pur vol dir una major eficiència, alt rendiment, els cost es dispara. La recerca per fer-ho ha estat una continuïtat durant dècades.
El repte

L'assumpte en l'elaboració d'un ànode de liti pur és ampliar les estructures de iò-liti. Aquesta ampliació pot ser tan importat que pot deformar i esquerdar l'encapsulat de la bateria i, fins i tot si podria ser contenia, l'ànode és tan químicament que consumeix l'electròlit i capacitat de la bateria de recàrrega declina ràpidament.


L'avanç
Els investigadors de Stanford afirmen haver aconseguit un ànode pur  de liti  el resultat, és un bateria estable que conserva el 99% d'eficiència  de la càrrega després de 150 cicles.
Els investigadors han assolit mitjançant la construcció de 'nanospheres' – capes protectores de carboni interconnectant-les a la part superior de l'ànode de liti pur. Cada capa té una estructura que és flexible, uniforme i no  és reactiu de manera que atura els ions de liti no expandint massa i l'ànode que reacciona amb l'elèctrode. La tecnologia nanosphere  permet  fer cel·les en cada bateria   amb només 20 nanòmetres de gruix-1/5,000th que equival a l'amplada d'un cabell humà.
D'altra banda perquè la bateria sigui capaç de fer la mateixa operació bàsica com una bateria estàndard es podria encaixar (en teoria) als nostres dispositius electrònics existents sense cap modificació. Les bateries extraïbles podria fins i tot intercanviar-se directament per una bateria de liti pur i gaudir fins a 3 vegades la vida.
En el futur  les bateries també serà possible que siguin més petites (per exemple, la meitat de la mida d'una bateria actual però amb dues vegades més la capacitat)
En termes pràctics si fos possible millorar la capacitat de les bateries en quatre vegades avui , seria possible fer el doble o triple la vida de les bateries i també fer vehicles elèctrics amb capacita de 700 km per uns 30.000 € segons va explicar Steven Chu,

No obstant, el repte encara està per venir

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament