martes, 22 de abril de 2014

Baterias de nanotubos de ion-litio

Investigadores e ingenieros del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han desarrollado nuevas baterías de litio-ion que integran electrodos positivos con nanotubos de carbono. La incorporación de estos elementos permite almacenar cinco veces más energía con relación a otros tipos de baterías. Esto permitiría contar con baterías dotadas de una mayor autonomía, o sea capaces de funcionar por más tiempo sin necesidad de recargas.
La autonomía es una de las principales limitaciones de las baterías de litio-ion en su aplicación en vehículos eléctricos o artefactos electrónicos de todo tipo. Ingenieros del MIT han avanzado en la creación de una nueva tipología de baterías de litio-ion, que gracias a la utilización de nanotubos de carbono logran ampliar su capacidad de almacenamiento energético y pueden funcionar así por más tiempo sin requerir recargas. 
Entre las conclusiones a las que arribó el equipo del MIT puede destacarse que una batería de litio-ion con un electrodo positivo compuesto de nanotubos de carbono alcanza una potencia diez veces mayor que una batería convencional, y puede almacenar cinco veces más energía. 
La nueva tecnología aplicada en estas baterías de nanotubos podría ampliar el uso de estos dispositivos en vehículos eléctricos y proporcionar un funcionamiento sin necesidad de recarga por períodos más largos en aparatos electrónicos, incluyendo por ejemplo teléfonos celulares inteligentes. 
Los electrodos fabricados por el grupo del MIT poseen una elevada capacidad de almacenamiento, así como una gran potencia. El litio se almacena en la superficie, pudiendo entrar y salir del electrodo con rapidez, lo que agiliza en gran medida la carga y descarga de la batería.
Ventajas:
La clave para la efectividad en el desempeño de los electrodos desarrollados en el MIT se encuentra en el proceso de montaje aplicado, en el cual intervienen las películas de nanotubos de carbono. El grupo de investigación fue liderado por los ingenieros del MIT Paula Hammond y Yang Shao-Horn. 
Luego de desarrollar distintos métodos que permiten incrementar el almacenamiento y la potencia energética de los electrodos, los especialistas han adaptado los sistemas para poder incorporarlos en las baterías de litio-ion. El avance fue difundido a través de una nota de prensa del MIT, además de haber sido publicado en la revista especializada  Nature  Nanotechnology. . 
Según explicó Shao-Horn, debido a la gran superficie que poseen y a la estructura porosa de los electrodos de nanotubos, los iones pueden reaccionar en muchos lugares diferentes de la estructura, lo que les permite entrar y salir rápidamente y, de esta manera, incrementar la capacidad energética de las baterías de nanotubos. 
De acuerdo a los resultados obtenidos, esta investigación podría transformarse en el comienzo de una importante serie de mejoras en las baterías de litio-ion, utilizando para ello distintos enfoques en ingeniería de materiales. Asimismo, el trabajo ha permitido demostrar nuevamente que el desarrollo de métodos de control estructural a nanoescala conduce a mejoras importantes en materiales de altas prestaciones.

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