Las baterías autorreparables tendrían una vida útil más larga que las baterías en la actualidad. Crédito:Atsuo Yamada
Los ingenieros de la Universidad de Tokio son pioneros en nuevas formas de mejorar la tecnología de las baterías. El profesor Atsuo Yamada y su equipo desarrollaron recientemente un material que puede extender significativamente la vida útil de las baterías y brindarles mayores capacidades. así como.
Desde teléfonos inteligentes hasta marcapasos y automóviles, las baterías alimentan gran parte de nuestro mundo y su importancia sigue creciendo. Hay dos aspectos particulares de las baterías que muchos creen que deben mejorarse para satisfacer nuestras necesidades futuras. Estos son la longevidad de la batería y también su capacidad:cuánta carga puede almacenar.
Lo más probable es que sus dispositivos utilicen un tipo de batería llamada batería de iones de litio. Pero otro tipo basado en sodio en lugar de litio puede convertirse pronto en algo común. Ambos tipos de batería pueden almacenar y entregar una gran cantidad de carga, gracias a la forma en que los materiales constituyentes pasan los electrones. Pero tanto en las baterías de litio como en las de sodio, Los ciclos repetidos de carga y uso pueden reducir significativamente la capacidad de almacenamiento con el tiempo.
Dentro de una batería típica, hay capas de material metálico. A medida que las baterías se cargan y descargan, estas capas se degradan y desarrollan grietas o escamas, llamadas fallas de apilamiento, que reducen la capacidad de las baterías para almacenar y entregar carga. Estas fallas de apilamiento ocurren porque el material se mantiene unido por una fuerza débil llamada fuerza de Van der Waals, que se ve abrumado fácilmente por la tensión ejercida sobre los materiales durante la carga y el uso.
Yamada y sus colegas demostraron que si la batería está fabricada con un material modelo, óxido en capas de oxígeno redox (Na 2 RuO 3 ) —Entonces sucede algo extraordinario. No solo disminuye la degradación de los ciclos de carga y descarga, pero las capas en realidad se auto-reparan. Esto se debe a que el material que demostraron los investigadores está sujeto por una fuerza llamada atracción culómbica, que es mucho más fuerte que la fuerza de Van der Waals.
"Esto significa que las baterías podrían tener una vida útil mucho más larga, pero también podrían ser empujados más allá de los niveles que actualmente los dañan, ", dijo Yamada." Aumentar la densidad de energía de las baterías es de suma importancia para lograr el transporte electrificado ".
