- Las baterías de iones de litio son comunes hoy en día, pero por varias razones ambientales y económicas, los científicos están buscando la próxima batería grande.
- El calcio tiene potencial en varias áreas, pero lucha por encontrar una manera de mover la electricidad a través de un electrolito.
- Todavía no es perfecto, pero los científicos han creado el mejor electrolito hasta la fecha.
Un producto químico sintetizado recientemente ofrece la promesa de un tipo de batería completamente nuevo: a base de calcio, a diferencia de las baterías modernas que dependen del litio.
En todo el mundo, los científicos están interesados en lo que viene después de las baterías de litio. Las baterías recargables se han convertido en la fuente de energía dominante en cualquier cantidad de productos electrónicos de consumo, desde teléfonos hasta automóviles. La investigación predice que el mercado global de baterías de iones de litio tendrá un valor de $ 81.65 mil millones para 2021.
Pero con ese crecimiento viene una serie de desafíos. Existe la naturaleza física limitada de la producción de litio (principalmente en América Latina y China), pero también por los estragos ambientales que su extracción, que a menudo requiere un gran consumo de agua, deja en las áreas circundantes.
El calcio tiene el potencial de actuar como un reemplazo. Ya se usa en baterías de plomo ácido, que a menudo se ven en motores de arranque automotrices. Es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre y el tercer metal más abundante, con igual distribución de recursos geográficos en todo el mundo. El calcio también carece de la característica problemática del litio de incendiarse.
El desafío para los investigadores ha sido encontrar un electrolito viable. Dentro de las baterías, un electrolito es un catalizador que permite que la batería mueva iones de un lugar a otro. Para que una batería funcione, necesita transferir iones de su cátodo a su ánodo. Los electrolitos vienen en muchas variedades, incluidas sales solubles, ácidos u otras bases en formatos líquidos, gelificados y secos.
Investigadores del Helmholtz Institute Ulm en Alemania usaron una sal aquí. Más específicamente, "reaccionaron un compuesto de calcio con un compuesto que contiene flúor para crear un nuevo tipo de sal de calcio", según una descripción en Naturaleza, que distribuye el Energía y medio ambiente revista en la que se publicó por primera vez la investigación.
Según el documento del equipo, el nuevo electrolito tiene "una amplia ventana electroquímica y una buena estabilidad química, lo que puede allanar el camino para las baterías de Ca de alta energía".
Todavía hay un camino por recorrer en el progreso de la investigación, con el equipo diciendo que "se realizará una mejora adicional modificando la composición de electrolitos p.ej. solvente, concentración y aditivo. "Ahora que se ha descubierto un electrolito, en otras palabras, se puede mejorar.
Otro posible reemplazo para las baterías de litio es el hierro.
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