Los científicos del Departamento de Energía de Estados Unidos han dado un importante paso hacia la fabricación de baterías de iones de magnesio en estado sólido con el descubrimiento de un nuevo conductor.
Los científicos del DOE (Departamento de Energía de Estados Unidos) en el Centro Conjunto de Investigación de Almacenamiento de Energía (JCESR) están trabajando sobre un nuevo conductor que podría suponer un gran avance hacia la fabricación de baterías de iones de magnesio en estado sólido que logran ser energéticamente más densas y son más seguras que las de iones de litio.
El electrolito líquido que se utiliza hoy en día en las baterías actuales de iones de litio las hace potencialmente inflamables. Los investigadores de todo el mundo están trabajando para desarrollar un electrolito de estado sólido, mucho más resistente al fuego que aumentaría la seguridad de las baterías, además de lograr mayor densidad energética, mayor durabilidad en los ciclos de carga y descarga, mejor comportamiento a bajas temperaturas y menor coste, al eliminar muchas de las protecciones necesarias para aumentar la seguridad de las fabricadas con electrolito líquido.
Mientras trabajaban en una nueva batería de magnesio, con mayor densidad energética que el litio, los investigadores del DOE de los laboratorios Berkeley y Argonne National Labs, descubrieron que no lograban encontrar una buena opción para el electrolito líquido. Según Gerbrand Ceder «El magnesio es una tecnología tan nueva que no tiene ningún buen electrolito líquido«, por lo que decidieron buscar la alternativa con un electrolito sólido.
En un artículo publicado en Nature Communications, Pieremanuele Canepa, Shou-Hang Bo y sus colaboradores hablan sobre un material llamado magnesium scandium selenide spinel que dota de una movilidad al magnesio comparable a la de los electrolitos en estado sólido para baterías de litio. «Hemos identificado una nueva clase de conductores sólidos que pueden transportar iones de magnesio a una velocidad sin precedentes«, dijo Canepa.
El coautor de esta publicación, Baris Key, un químico investigador de Argonne, ha llevado a cabo varios experimentos con espectroscopia de resonancia magnética nuclear para demostrar que los iones de magnesio podían moverse a través del material tan rápidamente como lo habían predicho los estudios. «Fue crucial para confirmar el rápido salto de magnesio experimentalmente. Como hemos demostrado en este estudio, una comprensión profunda de la estructura de corto y largo alcance y la dinámica de iones será la clave para la investigación de la batería de iones de magnesio«.
«Probablemente todavía hay un largo camino por recorrer antes de poder fabricar una batería, pero es la primera demostración de que es posible«, dijo Ceder. «Todavía tenemos trabajo por hacer. Este material muestra una pequeña de fuga de electrones, que debe eliminarse antes de que pueda usarse en una batería«.
Esperemos que este avance pueda lograrse en el corto plazo, el hecho de contar con una batería de mayor eficiencia, mayor autonomía, y sobre todo menor tiempo de recarga harán temblar a la industria de combustible fósil.
Estos son los pormenores técnicos que todo conductor de vehículos de movilidad eléctrico debería concocer, la batería es el corazón del vehículo, de ella depende el mantenimiento operativo del vehiculo. los últimos años hemos visto avances en la construcción y el alcance de una batería de alta duración… apenas el camino comienza.