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Crean una batería que dura más y se carga muy rápido

Científicos de la Universidad de Stanford han inventado la primera batería de aluminio de alto rendimiento que es de carga rápida, larga duración y bajo costo. Los investigadores dicen que la nueva tecnología ofrece una alternativa segura a muchas baterías comerciales de amplio uso en la actualidad.

 

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Escena común en calles o edificios, en la que vemos a alguien desesperado porque su celular se está quedando sin batería, a pesar de que estaba cargada hace no muy poco tiempo. Pues en la Universidad de Stanford crearon una alternativa a la que vale la pena mantener los ojos puesto en ella. “Hemos desarrollado una batería recargable de aluminio que puede sustituir a los dispositivos de almacenamiento existentes, tales como las baterías alcalinas, que son malos para el medio ambiente, y las baterías de litio, que en ocasiones se incendia”, dijo Hongjie Dai, profesor de química en Stanford , que asegura que “nuestra batería no se prenderá fuego ni explotará”.

El aluminio ha sido durante mucho tiempo un material atractivo para las baterías, principalmente debido a su capacidad de almacenamiento de bajo costo, baja inflamabilidad y gran capacidad de carga.

Durante décadas, los investigadores han intentado, sin éxito  desarrollar una batería comercialmente viable de aluminio y litio.Un desafío clave ha sido encontrar materiales capaces de producir suficiente voltaje después de repetidos ciclos de carga y descarga. “Accidentalmente descubrimos que una solución sencilla es utilizar el grafito, que es básicamente de carbono. En nuestro estudio, hemos identificado algunos tipos de material de grafito que nos dan un rendimiento muy bueno”, contó el propio Dai.

Para la batería experimental, el equipo de Stanford coloca el ánodo y el cátodo de grafito de aluminio, junto con un electrolito líquido iónico, dentro de una bolsa recubierta con polímeros flexible. “El electrolito es básicamente una sal que es líquido a temperatura ambiente, por lo que es muy seguro”, dijo el estudiante graduado de Stanford Ming Gong, mienbro del equipo que realizó el descubrimiento.

Por otra parte, Dai comentó que estas nuevas baterías son muchos más seguras: “en nuestro estudio, tenemos videos que demuestran que se puede perforar a través de la bolsa de la batería de aluminio, y seguir trabajando por un tiempo más largo sin que se incendie. Pero las baterías de litio pueden apagarse de manera impredecible – en el aire, el coche o en el bolsillo – Además de la seguridad, hemos logrado grandes avances en el rendimiento de la batería de aluminio”.

Un ejemplo es la carga ultra rápida. Propietarios de teléfonos inteligentes saben que puede tomar horas para cargar una batería de iones de litio. Pero el equipo de Stanford informó que en las pruebas hechas a su prototipo los “tiempos de carga fueron de hasta un minuto”.

La durabilidad es otro factor importante. Baterías de aluminio desarrolladas en otros laboratorios generalmente murieron después de sólo 100 ciclos de carga-descarga. Pero la batería Stanford fue capaz de soportar más de 7500 ciclos sin ninguna pérdida de capacidad. “Esta fue la primera vez que una batería de iones de aluminio ultra-rápida se construyó con la estabilidad de miles de ciclos”, escribieron los autores.

En comparación, una típica batería de iones de litio dura alrededor de 1000 ciclos.

“Otra de las características de la batería de aluminio es la flexibilidad”, dijo Gong. “Se puede doblar y doblar, por lo que tiene el potencial para su uso en dispositivos electrónicos flexibles. El aluminio es también un metal más barato que el litio”. Además, los autores ven que a futuro puede ser una alternativa para diferentes aparatos así como destacar su valor ecológico.

En tanto, hasta que pueda ser comercializado, tendremos que seguir buscando en mitad de la calle algún locker de carga. Si hay suerte.

Noticia vista en Stanford.edu

Nota editada por Ramiro Moretta.

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