Un toque de asfalto puede ser el secreto de las baterías de metal de litio de alta capacidad que se cargan de 10 a 20 veces más rápido que las baterías comerciales de iones de litio. según los científicos de la Universidad de Rice.

El laboratorio de Rice del químico James Tour desarrolló ánodos que comprenden carbono poroso hecho de asfalto que mostró una estabilidad excepcional después de más de 500 ciclos de carga y descarga. Una densidad de alta corriente de 20 miliamperios por centímetro cuadrado demostró la promesa del material para su uso en dispositivos de carga y descarga rápida que requieren alta densidad de potencia. El hallazgo se informa en la revista American Chemical Society ACS Nano .

"La capacidad de estas baterías es enorme, pero lo que es igualmente notable es que podemos llevarlos de carga cero a carga completa en cinco minutos, en lugar de las típicas dos horas o más que se necesitan con otras baterías, "Dijo Tour.

El laboratorio Tour usó anteriormente un derivado del asfalto, específicamente, gilsonita sin tratar, el mismo tipo que se usa para la batería:para capturar los gases de efecto invernadero del gas natural. Esta vez, los investigadores mezclaron asfalto con nanocintas conductoras de grafeno y recubrieron el compuesto con metal de litio mediante deposición electroquímica.

El laboratorio combinó el ánodo con un cátodo de carbono sulfurado para fabricar baterías llenas para la prueba. Las baterías mostraron una densidad de alta potencia de 1, 322 vatios por kilogramo y densidad de alta energía de 943 vatios-hora por kilogramo.

Las pruebas revelaron otro beneficio significativo:el carbono mitigó la formación de dendritas de litio. Estos depósitos de musgo invaden el electrolito de una batería. Si se extienden lo suficiente, provocan un cortocircuito en el ánodo y el cátodo y pueden hacer que la batería falle, prenderse fuego o explotar. Pero el carbono derivado del asfalto previene la formación de dendrita.

Un proyecto anterior del laboratorio descubrió que un ánodo de grafeno y nanotubos de carbono también evitaba la formación de dendritas. Tour dijo que el nuevo compuesto es más simple.

"Si bien la capacidad entre la primera y la nueva batería es similar, acercándose al límite teórico del litio metálico, el nuevo carbono derivado del asfalto puede absorber más metal litio por unidad de área, y es mucho más sencillo y económico de hacer, ", dijo." No hay un paso de deposición de vapor químico, sin paso de deposición de haz de electrones y sin necesidad de cultivar nanotubos a partir de grafeno, por lo que la fabricación se simplifica enormemente ".