Investigadores de la Universidad de California han creado una batería de iones de litio con una densidad energética tres veces superior a las estándar gracias a la utilización, en el ánodo de silicio, de arena de playa en vez del grafito que se utiliza actualmente.
“Es el Santo Grial: bajo coste, no tóxico y respetuoso con el medio ambiente” declaró Zachary Favors, un estudiante ya graduado que trabaja codo con codo con Cengiz y Mihri Ozkan, profesores de ingeniería de la Universidad de California. Favors, aficionado al surf, se estaba tomando un descanso en la playa cuando recordó que la arena sobre la que estaba tumbado estaba compuesta fundamentalmente por cuarzo o, lo que es lo mismo, dióxido de silicio (SiO2).
La investigación realizada en la Universidad de California se centra en mejorar las características químicas del ánodo, el polo negativo de la batería. Hasta ahora el grafito ha sido el material estándar para su fabricación. El silicio contenido en la arena, a escala nanométrica (millonésimas de metro) puede reemplazar al grafito siempre que se evite la degradación que sufre a esta escala, que hace que sea muy difícil producirlo en grandes cantidades.
Favors se propuso resolver este problema. Utilizó arena de la Reserva de Cedar Creek, en Dallas, compuesta por un alto porcentaje de cuarzo. Logró molerla hasta esa escala nanométrica y someterla a varias etapas de purificación, que hicieron que su color cambiase a blanco brillante, con una textura similar al azúcar. Calentó el polvo resultante de la sal y el magnesio recuperados del agua del mar, reducidos también a escala nanométrica, y los mezcló con la arena. La sal absorbe el calor y el magnesio elimina el oxígeno del cuarzo. Todas esta “magia” dio como resultado silicio puro.
Tras lograr su objetivo el nano-silicio aún tenía guardada una gran sorpresa para sus creadores. Su estructura tridimensional era parecida a una esponja muy porosa y con un alto grado de consistencia. Esta porosidad ha demostrado ser la clave para mejorar el rendimiento de las baterías construidas con este material.
Esta mejora de rendimiento se podría traducir en una vida útil tres veces superior a las baterías basadas en silicio además de multiplicar también por tres su densidad energética.
Fuente:electricvehiclenews.com
Carlos Sánchez Criado
Publicista por la Universidad Complutense. Director comercial de publicaciones técnicas del sector de la energía durante doce años. Director de Energy News Events, S.L. desde 2012 difundiendo información en Energynews.es, movilidadelectrica.com e hidrogeno-verde.es. Y por supuesto, organizando eventos como VEM, la Feria del Vehículo Eléctrico de Madrid.
