Es difícil imaginar nuestra vida cotidiana sin las baterías de iones de litio. Dominan el mercado de las baterías de pequeño formato para dispositivos electrónicos portátiles, y también se utilizan habitualmente en vehículos eléctricos. Al mismo tiempo, las baterías de iones de litio plantean una serie de problemas graves, entre ellos un posible riesgo de incendio y un notable descenso de rendimiento a bajas temperaturas, así como un considerable impacto ambiental de la eliminación de las baterías gastadas.
Los químicos han estado explorando algunas clases de polímeros con nitroxilo al buscar materiales para el almacenamiento electroquímico de energía. Estos polímeros se caracterizan por su alta densidad de energía y una rápida velocidad de carga y descarga. Uno de los retos para la aplicación de esta tecnología es la insuficiente conductividad eléctrica. Esto dificulta mucho la recogida de carga incluso con aditivos altamente conductores.
Buscando soluciones para superar este problema, el equipo de Oleg Levin, profesor en el Departamento de Electroquímica de la Universidad Estatal de San Petersburgo en Rusia, sintetizó un polímero basado en el complejo Ni-Salen. Las moléculas de este metalopolímero actúan como un hilo molecular. La arquitectura molecular del material permite alcanzar un alto rendimiento de capacitancia en un amplio rango de temperaturas.
Una batería fabricada con el nuevo polímero se cargará unas diez veces más rápido que una batería tradicional de iones de litio. Esto ya se ha demostrado mediante una serie de experimentos. Sin embargo, en esta fase, todavía está rezagada en términos de capacidad: entre un 30 y un 40% menos que en las baterías de iones de litio. “Actualmente estamos trabajando para mejorar este aspecto manteniendo la velocidad de carga-descarga”, indica Levin.
Ya se ha fabricado el cátodo (electrodo positivo) de la nueva batería. “Ahora necesitamos el electrodo negativo, el ánodo”, explica Levin. “De hecho, no hay que crearlo desde cero, sino que se puede elegir entre los existentes. Juntos formarán un sistema que, en algunos ámbitos, podría sustituir pronto a las baterías de iones de litio”.
La nueva batería es capaz de funcionar a bajas temperaturas y será una excelente opción cuando la recarga rápida sea crucial. Su uso es seguro: no hay nada que pueda suponer un peligro de combustión, a diferencia de las baterías basadas en cobalto que son de uso muy común hoy en día. También contiene una cantidad notablemente inferior de metales capaces de causar daños al medio ambiente. Además, el níquel presente en el polímero constituye una cantidad muy inferior a la presente en las baterías de iones de litio.
Fuente: noticiasdelaciencia.com