Nanotecnología
Nanopartículas, un factor clave para lograr un gran aumento de eficacia en baterías
Un equipo de ingenieros considera que usando nanopartículas con forma específica es factible construir baterías para automóviles eléctricos que sean más pequeñas, más potentes y tengan mayor eficiencia energética. Modificando del modo adecuado el tamaño y la forma de los componentes de las baterías, también se puede reducir el tiempo que tardan en recargarse. Esto último sería igualmente importante para mejorar su eficiencia.
Las baterías que hoy en día suministran energía a los automóviles eléctricos tienen limitaciones claras: Tardan bastante en recargarse; la carga no dura lo suficiente como para hacer trayectos de larga distancia; no permiten acelerar con rapidez; y son grandes y voluminosas. Ahora, unos investigadores de la Universidad de California en Riverside han rediseñado los materiales de un componente de las baterías, de un modo respetuoso con el medio ambiente, para resolver algunos de estos problemas.
Las baterías con esta mejora podrían ser usadas, además de en automóviles eléctricos, para almacenamiento de energía, incluida la solar y la eólica.
El equipo de David Kisailus se propuso mejorar la eficiencia de las baterías de ión-litio trabajando sobre uno de sus componentes, el cátodo.
El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) ha sido empleado como material para el cátodo en baterías de vehículos eléctricos debido a su bajo coste, su baja toxicidad, y su estabilidad térmica y química. Sin embargo, su potencial comercial es limitado, ya que tiene baja conductividad electrónica y los iones de litio no tienen buena movilidad en su interior.
![[Img #17457]](upload/img/periodico/img_17457.jpg)
Para superar estas deficiencias, se han usado varios métodos basados en controlar el crecimiento de las partículas. Aquí, Kisailus y su equipo usaron un método especial, basado esencialmente en colocar reactivos en un recipiente y calentarlos a presión, como en una olla a presión.
El equipo de Kisailus usó una mezcla de disolventes para controlar el tamaño, forma y cristalinidad de las partículas y luego monitorizó cuidadosamente cómo se formaba el fosfato de hierro y litio. Con esto, Kisailus y sus colaboradores pudieron determinar la relación entre las nanoestructuras que formaron y su rendimiento en las baterías.
Controlando el tamaño de los nanocristales, que típicamente eran 5.000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano, dentro de partículas de fosfato de hierro y litio con forma específica, el equipo de Kisailus ha mostrado que se pueden crear baterías más eficientes.
En la investigación también han trabajado Jianxin Zhu, Joseph Fiore, Nichola M. Kinsinger, Qianqian Wang y Juchen Guo de la Universidad de California en Riverside, Elaine DiMasi del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Upton, Nueva York, y Dongsheng Li del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, en Berkeley, California, de Estados Unidos todas estas entidades.
Información adicional
Las baterías que hoy en día suministran energía a los automóviles eléctricos tienen limitaciones claras: Tardan bastante en recargarse; la carga no dura lo suficiente como para hacer trayectos de larga distancia; no permiten acelerar con rapidez; y son grandes y voluminosas. Ahora, unos investigadores de la Universidad de California en Riverside han rediseñado los materiales de un componente de las baterías, de un modo respetuoso con el medio ambiente, para resolver algunos de estos problemas.
Las baterías con esta mejora podrían ser usadas, además de en automóviles eléctricos, para almacenamiento de energía, incluida la solar y la eólica.
El equipo de David Kisailus se propuso mejorar la eficiencia de las baterías de ión-litio trabajando sobre uno de sus componentes, el cátodo.
El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) ha sido empleado como material para el cátodo en baterías de vehículos eléctricos debido a su bajo coste, su baja toxicidad, y su estabilidad térmica y química. Sin embargo, su potencial comercial es limitado, ya que tiene baja conductividad electrónica y los iones de litio no tienen buena movilidad en su interior.
Para superar estas deficiencias, se han usado varios métodos basados en controlar el crecimiento de las partículas. Aquí, Kisailus y su equipo usaron un método especial, basado esencialmente en colocar reactivos en un recipiente y calentarlos a presión, como en una olla a presión.
Controlando el tamaño de los nanocristales, que típicamente eran 5.000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano, dentro de partículas de fosfato de hierro y litio con forma específica, el equipo de Kisailus ha mostrado que se pueden crear baterías más eficientes.
En la investigación también han trabajado Jianxin Zhu, Joseph Fiore, Nichola M. Kinsinger, Qianqian Wang y Juchen Guo de la Universidad de California en Riverside, Elaine DiMasi del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Upton, Nueva York, y Dongsheng Li del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, en Berkeley, California, de Estados Unidos todas estas entidades.
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