updated 9:47 AM, Aug 8, 2020 America/Bogota
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Nueva Tecnólogia vuelve a poner baterías de litio en la carrera de almacenamiento de energía

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CeldasLos investigadores están en una carrera para encontrar la solución de almacenamiento de energía definitiva, teniendo en cuenta el aumento de la generación de energía renovable y las ventas de vehículos eléctricos (EV) en todo el mundo. Algunos científicos están tratando de mejorar la química de la batería basada en litio con soluciones alternativas e innovadoras, mientras que otros esperan que se les llegue una manera de utilizar elementos químicos diferentes --es decir, más baratos y más fácilmente disponibles- en las baterías.
 
El aluminio, el sodio y el potasio son algunos de esos elementos químicos que son mucho más abundantes que el litio. En teoría, estos podrían ser utilizados en baterías para el almacenamiento de energía.
 
Sin embargo, la investigación ha demostrado que el aluminio, el sodio y el potasio son difíciles de trabajar dentro de las baterías porque carecen de los materiales adecuados para los electrodos de la batería.
 
Es decir, hasta ahora.
 
Una nueva investigación dirigida por el profesor Guoxiu Wang de la Universidad Tecnológica de Sídney propone un método novedoso para diseñar un nanomaterial de grafeno 2D para crear un nuevo tipo de cátodo. La ingeniería de tensión se refiere al proceso de cambiar las propiedades de un material cambiando sus características mecánicas o estructurales.
 
La nueva investigación, que fue publicada en Nature Communications, dice que el nuevo enfoque podríaextenderse a la química más allá de los iones de litio en aplicaciones de almacenamiento de alta energía, según sus autores.
 
La ingeniería de tensión de nanomateriales 2D podría ayudar a los desarrolladores de baterías distintas de las basadas en la química de iones de litio haciendo que el aluminio, el potasio o el sodio sean el elemento principal de las baterías.
 
"La estrategia de la ingeniería de tensión podría extenderse a muchos otros nanomateriales para el diseño racional de materiales de electrodos hacia aplicaciones de almacenamiento de alta energía más allá de la química de iones de litio", dijeron los científicos en su investigación.
 
Según el profesor Wang, que también es Director del Centro utS de Tecnología de Energía Limpia:
 
"Las baterías de iones de litio son candidatos prometedores para aplicaciones de almacenamiento de energía de alta densidad, bajo costo y gran escala. Sin embargo, el principal desafío radica en el desarrollo de materiales de electrodos adecuados."
 
Si los nanomateriales diseñados por tensión se pueden aplicar con éxito en electrodos, el campo de la investigación de almacenamiento de energía y batería se expandirá aún más a varias soluciones de almacenamiento potenciales más allá del litio.
 
Alternativas más baratas al litio podrían significar soluciones de almacenamiento de energía más baratas.
 
Los analistas predicen que el precio del litio se fija para un rally en los próximos años, a pesar de la actual caída general del precio de las materias primas y la demanda debido a la crisis del coronavirus. Las ventas de vehículos eléctricos sólo crecerán, ya que muchos países, especialmente en Europa, sitúan la recuperación ecológica en el centro de sus paquetes de estímulo.
 
Para el almacenamiento de energía en su conjunto, el auge de las energías renovables también significará que la investigación sobre soluciones de almacenamiento más baratas y mejores no podría llegar lo suficientemente pronto.
 
Recientemente, investigadores de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) de Australia propusieron un diseño basado en las propiedades mecánicas de las nanoestructuras que contienen diamantes que potencialmente podrían utilizarse en dispositivos de almacenamiento de energía mecánica, incluidas baterías, sistemas de detección biomédica, wearables y pequeñas robóticas y electrónicas.
 
Los sistemas mecánicos de almacenamiento de energía son uno de los muchos proyectos de investigación recientes e innovaciones en el almacenamiento de energía. El calor, la gravedad o la energía geotérmica podrían utilizarse para almacenar y liberar energía, los científicos y las empresas se han fijado para demostrar.
 
Mientras que las baterías de iones de litio son actualmente la solución de almacenamiento de energía más popular y ampliamente utilizada, el futuro puede estar en nanoestructuras utilizando fuerzas de energía mecánicas en lugar de químicas.
 
En el caso de las baterías de litio, investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado recientemente una nueva estrategia para abordar las limitaciones de la batería de oxígeno de litio. Según los científicos, "esta nueva estrategia garantiza un alto rendimiento para las baterías de litio y oxígeno, aclamada como una tecnología de almacenamiento de energía de última generación".
 
El auge de la ev y el aumento de energía renovable necesitan soluciones de almacenamiento de energía que mejoran continuamente y son comercialmente viables, independientemente de los tipos de batería y su estructura electroquímica o mecánica.
 
Por Tsvetana Paraskova por Oilprice.com