Las baterías recargables de magnesio (BRM) han captado gran atención como soluciones de almacenamiento de energía que superan a las baterías de iones de litio. Esto se debe a su mayor densidad energética potencial y a su abundante presencia en la corteza terrestre. Sin embargo, la comercialización de esta tecnología se ve obstaculizada por la falta de materiales catódicos adecuados. Para abordar este problema, los científicos han diseñado óxidos de sal de roca desordenados para baterías recargables de magnesio, tema que trataremos en este artículo.
Actualmente, investigadores de la Universidad de Tohoku en Japón han creado un novedoso material catódico para baterías recargables de uranio. Para ello, han utilizado una estructura de sal de roca mejorada que permite una carga y descarga eficientes incluso a bajas temperaturas.
Su estudio muestra una gran mejora en cómo se mueve el magnesio dentro de una estructura de sal de roca. Este es un avance importante, ya que la proximidad de los átomos en esta configuración dificulta la migración del magnesio. Veamos los siguientes puntos clave descubiertos por los investigadores:
“Las baterías de magnesio, que incorporan el material de cátodo de reciente desarrollo, están llamadas a desempeñar un papel fundamental en diversas aplicaciones, como el almacenamiento en la red eléctrica, los vehículos eléctricos y los dispositivos electrónicos portátiles, contribuyendo así a la transición global hacia las energías renovables y la reducción de la huella de carbono”, afirmó Tomoya Kawaguchi , autor principal de esta investigación.
Esta es la primera vez que se utiliza óxido de sal de roca como material de cátodo para baterías recargables de magnesio (RMB). Este nuevo desarrollo también resuelve una limitación importante de las RMB: la dificultad de movilidad del magnesio en materiales sólidos. Anteriormente, se requería una temperatura muy alta para mejorar la movilidad del magnesio en materiales de cátodo convencionales, como aquellos con estructura de espinela.
Además, consulta esta investigación realizada por la Universidad de Tohoku: el grafeno nanocelular mecánicamente duradero puede mejorar las baterías de iones de sodio.
Destacados
- Los investigadores creó una estrategia mezcla de 7 elementos metálicos diferentes (Mg0.35Li0.3Cr0.1Mn0.05Fe0.05Zn0.05Mo0.1O).
- Crearon una estructura cristalina con muchos espacios estables para que el magnesio entrara y saliera fácilmente.
- Descubrieron que, al extraer cationes de litio durante la primera carga, se crean numerosas vacantes de cationes en la estructura de la sal de roca. Esto facilita la movilidad del magnesio en ciclos posteriores.
- El material desarrollado por los investigadores de la Universidad de Tohoku es Funciona bien incluso a 90°C. Indica claramente la posibilidad de utilizarlo a temperaturas comparativamente más bajas.
- Los investigadores descubrieron que La capacidad reversible del nuevo material es de aproximadamente 90 mA h g-1.
- Además, funcionó bien con 10.4 mA g-1 de material con 2.0 V contra Mg2+/Mg a 90° Celsius.
- Los cátodos de óxido de espinela tienen una temperatura de funcionamiento de 150 °C. Por lo tanto, esta temperatura es bastante menor en comparación.
En último término, este avance en el uso de óxidos de sal de roca desordenados para baterías de magnesio recargables es un paso muy importante para el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía más eficientes y ecológicas.
Fuente: Aprovechamiento de óxidos de sal de roca desordenados como cátodos para RMB
