Las baterías de iones de litio se utilizan para alimentar muchas cosas desde teléfonos móviles, laptops, tablets a coches eléctricos. Pero tienen algunos inconvenientes, incluido el almacenamiento de energía limitado, baja durabilidad y largo tiempo de carga. Ahora, Los investigadores del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología (IBN) de A * STAR han desarrollado una nueva forma de producir baterías de iones de litio más duraderas y duraderas. Este hallazgo se informó hoy en el Materiales avanzados diario.
Dirigido por la profesora Jackie Y. Ying, directora ejecutiva de IBN, los investigadores inventaron un método generalizado para producir materiales de ánodo para baterías de iones de litio. Los ánodos están hechos de nanoláminas de óxido metálico, que son ultrafinos, Materiales bidimensionales con excelentes propiedades electroquímicas y mecánicas.
Estas nanohojas son 50, 000 veces más delgado que una hoja de papel, permitiendo una carga de energía más rápida en comparación con la tecnología de batería actual. La amplia superficie de las nanoláminas hace un mejor contacto con el electrolito, aumentando así la capacidad de almacenamiento. El material también es muy duradero y no se rompe fácilmente. lo que mejora la vida útil de la batería. Los métodos existentes para fabricar nanohojas de óxido metálico requieren mucho tiempo y son difíciles de ampliar.
Los investigadores de IBN idearon una forma más sencilla y rápida de sintetizar nanohojas de óxido metálico utilizando óxido de grafeno. El óxido de grafeno es un material de carbono 2-D con reactividad química que facilita el crecimiento de óxidos metálicos en su superficie.
El óxido de grafeno se utilizó como plantilla para hacer crecer óxidos metálicos en estructuras de nanoplacas a través de un proceso de mezcla simple. seguido de tratamiento térmico. Los investigadores pudieron sintetizar una amplia variedad de óxidos metálicos como nanohojas, con control sobre la composición y propiedades.
La nueva técnica tarda un día en producir las nanohojas, en comparación con una semana para los métodos informados anteriormente. No requiere el uso de una cámara de presión y tiene solo dos pasos en el proceso de síntesis, haciendo que las nanohojas sean fáciles de fabricar a gran escala.
Las pruebas mostraron que las nanohojas producidas con este enfoque generalizado tienen un excelente rendimiento del ánodo de la batería de iones de litio, con algunos materiales que duran tres veces más que los ánodos de grafito utilizados en las baterías actuales.
"Nuestras nanohojas han demostrado ser muy prometedoras para su uso como ánodos de iones de litio. Este nuevo método podría ser el siguiente paso hacia el desarrollo de nanohojas de óxido metálico para baterías de iones de litio de alto rendimiento. También se puede utilizar para promover otras aplicaciones en el almacenamiento de energía , catálisis y sensores, "dijo el profesor Ying.
