Proceso de síntesis de fosfato de hierro y sodio mediante molienda de bolas y asistido por microondas y ensamblaje de baterías y supercondensadores relacionados. Crédito:Informes científicos (2022). DOI:10.1038/s41598-022-20329-x
Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación de Tecnología Avanzada y Nuevos Materiales de Egipto ha desarrollado una forma rápida y económica de sintetizar nanocompuestos de fosfato metálico alcalino para su uso en baterías de iones de sodio. En su artículo publicado en la revista Scientific Reports , el grupo describe su proceso y qué tan bien funcionó.
Con la continua y creciente demanda de productos que funcionan con baterías, como automóviles y teléfonos, hay una mayor atención centrada en las baterías. El estándar actual es la batería de iones de litio. Pero el litio es cada vez más difícil de encontrar ya que no es muy abundante, por lo que los científicos han estado buscando una buena alternativa. Hasta ahora, las baterías de iones de sodio parecen ser las más prometedoras. El sodio es bastante abundante y fácil de extraer, y las baterías fabricadas con él serían mucho más ecológicas que las fabricadas con litio, y más seguras porque no representarían un riesgo de explosión.
Desafortunadamente, la fabricación de estas baterías sigue costando más que las baterías de iones de litio, razón por la cual investigadores como el equipo de Egipto están buscando formas más baratas de fabricarlas. En este nuevo esfuerzo, han desarrollado un método de producción que implica el uso de microondas como mecanismo de calentamiento.
El nuevo método consistía en mezclar primero Fe3 (PO4 )2 , 8H2 O, Na2 HPO4 , glucosa y ACM. Una vez mezclado, el material se molió con bolas y luego se colocó en un dispositivo de microondas (los investigadores usaron un horno de microondas comercial estándar) junto con una mezcla de ceniza de paja de arroz para facilitar el calentamiento.
Después de calentar y luego enfriar, el material resultante fue una mezcla de sodio, fosfatos de hierro y nanocompuestos de carbono que podrían usarse para hacer un cátodo de batería de iones de sodio. Los investigadores señalan que el proceso de calentamiento ocurre en aproximadamente 60 segundos. También señalan que su técnica de procesamiento es significativamente más rápida que otras que se han probado y no implica el uso de gases inertes de alta pureza durante ninguna etapa del procesamiento, lo que, señalan, reduce el costo de producción.
Los investigadores señalan que, además de usarse para fabricar baterías de iones de sodio, la técnica que desarrollaron también podría usarse para fabricar supercondensadores de iones de sodio.
© 2022 Red Ciencia X Electrolito de copolímero en bloque utilizado para fabricar baterías estables de sodio metálico