Buenos Aires (EP), 3 de mayo \u201824. Una investigaci\u00f3n demostr\u00f3 que se puede utilizar hierro en lugar de cobalto y n\u00edquel como material cat\u00f3dico en bater\u00edas de iones de litio, abaratando as\u00ed los coches el\u00e9ctricos, y evitando la escasez que se augura para esos materiales.<\/p>\n
Una colaboraci\u00f3n de qu\u00edmicos ha demostrado que se puede utilizar hierro en lugar de cobalto y n\u00edquel como material cat\u00f3dico en bater\u00edas de iones de litio, abaratando as\u00ed los coches el\u00e9ctricos.<\/p>\n
\u201cHemos transformado la reactividad del hierro met\u00e1lico, el producto met\u00e1lico m\u00e1s barato\u201d, dijo. \u201cNuestro electrodo puede ofrecer una mayor densidad de energ\u00eda que los materiales cat\u00f3dicos de \u00faltima generaci\u00f3n en veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Y dado que utilizamos hierro, cuyo coste puede ser inferior a un d\u00f3lar por kilogramo (una peque\u00f1a fracci\u00f3n del n\u00edquel y el cobalto, que son indispensables en las actuales bater\u00edas de iones de litio de alta energ\u00eda), el coste de nuestras bater\u00edas es potencialmente mucho menor\u201d, explic\u00f3 en un comunicado Xiluei Ji, de la Universidad de Oregon State, uno de los autores del estudio.<\/p>\n
En la actualidad, el c\u00e1todo representa el 50% del costo de fabricar una celda de bater\u00eda de iones de litio, dijo Ji. M\u00e1s all\u00e1 de la econom\u00eda, los c\u00e1todos a base de hierro permitir\u00edan una mayor seguridad y sostenibilidad, a\u00f1adi\u00f3.<\/p>\n
A medida que se fabrican m\u00e1s y m\u00e1s bater\u00edas de iones de litio para electrificar el sector del transporte, la demanda mundial de n\u00edquel y cobalto se ha disparado. Ji se\u00f1ala que en cuesti\u00f3n de un par de d\u00e9cadas, la escasez prevista de n\u00edquel y cobalto frenar\u00e1 la producci\u00f3n de bater\u00edas como se hace actualmente.<\/p>\n
Adem\u00e1s, la densidad de energ\u00eda de esos elementos ya se est\u00e1 extendiendo hasta su nivel m\u00e1ximo: si se aumentara m\u00e1s, el ox\u00edgeno liberado durante la carga podr\u00eda causar que las bater\u00edas se incendiaran; adem\u00e1s, el cobalto es t\u00f3xico, lo que significa que puede contaminar los ecosistemas y las fuentes de agua si se filtra de vertederos.<\/p>\n
Si lo sumamos todo, dijo Ji, es f\u00e1cil entender la b\u00fasqueda global de qu\u00edmicas de bater\u00edas nuevas y m\u00e1s sostenibles. Este avance se ha publicado en la revista Science Advances.<\/p>\n
Una bater\u00eda almacena energ\u00eda en forma de energ\u00eda qu\u00edmica y, mediante reacciones, la convierte en energ\u00eda el\u00e9ctrica necesaria para alimentar veh\u00edculos, tel\u00e9fonos m\u00f3viles, computadoras port\u00e1tiles y muchos otros dispositivos y m\u00e1quinas. Existen varios tipos de bater\u00edas, pero la mayor\u00eda funcionan de la misma manera b\u00e1sica y contienen los mismos componentes b\u00e1sicos.<\/p>\n
Una bater\u00eda consta de dos electrodos (el \u00e1nodo y el c\u00e1todo, normalmente hechos de diferentes materiales), as\u00ed como de un separador y un electrolito, un medio qu\u00edmico que permite el flujo de carga el\u00e9ctrica. Durante la descarga de la bater\u00eda, los electrones fluyen desde el \u00e1nodo hacia un circuito externo y luego se acumulan en el c\u00e1todo.<\/p>\n
En una bater\u00eda de iones de litio, como su nombre indica, la carga se transporta a trav\u00e9s de iones de litio a medida que se mueven a trav\u00e9s del electrolito desde el \u00e1nodo al c\u00e1todo durante la descarga, y viceversa durante la recarga.<\/p>\n
\u201cNuestro c\u00e1todo a base de hierro no se ver\u00e1 limitado por la escasez de recursos\u201d, afirm\u00f3 Ji, explicando que el hierro, adem\u00e1s de ser el elemento m\u00e1s com\u00fan en la Tierra medido en masa, es el cuarto elemento m\u00e1s abundante en la corteza terrestre. \u201cNo nos quedaremos sin hierro hasta que el sol se convierta en una gigante roja\u201d.<\/p>\n
Ji y sus colaboradores de m\u00faltiples universidades y laboratorios nacionales aumentaron la reactividad del hierro en su c\u00e1todo mediante el dise\u00f1o de un entorno qu\u00edmico basado en una mezcla de aniones de fl\u00faor y fosfato, iones con carga negativa.<\/p>\n
La mezcla, bien mezclada como una soluci\u00f3n s\u00f3lida, permite la conversi\u00f3n reversible (lo que significa que la bater\u00eda se puede recargar) de una fina mezcla de polvo de hierro, fluoruro de litio y fosfato de litio en sales de hierro.<\/p>\n
\u201cHemos demostrado que el dise\u00f1o de materiales con aniones puede superar el l\u00edmite de densidad de energ\u00eda para bater\u00edas que son m\u00e1s sostenibles y cuestan menos\u201d, dijo Ji. \u201cNo usamos sal m\u00e1s cara junto con hierro, solo la que ha estado usando la industria de las bater\u00edas y luego polvo de hierro. Para poner este nuevo c\u00e1todo en aplicaciones, no es necesario cambiar nada m\u00e1s: ni nuevos \u00e1nodos, ni nuevas l\u00edneas de producci\u00f3n, ni ning\u00fan nuevo dise\u00f1o de la bater\u00eda. S\u00f3lo estamos reemplazando una cosa: el c\u00e1todo\u201d.<\/p>\n
A\u00fan es necesario mejorar la eficiencia del almacenamiento, afirm\u00f3 Ji. En este momento, no toda la electricidad que se introduce en la bater\u00eda durante la carga est\u00e1 disponible para su uso al descargarla. Cuando se realicen esas mejoras, y Ji espera que as\u00ed sea, el resultado ser\u00e1 una bater\u00eda que funcionar\u00e1 mucho mejor que las que se utilizan actualmente, adem\u00e1s de costar menos y ser m\u00e1s ecol\u00f3gica.<\/p>\n
\u201cSi se invierte en esta tecnolog\u00eda, no deber\u00eda pasar mucho tiempo antes de que est\u00e9 disponible comercialmente\u201d, afirm\u00f3 Ji, que ostenta el t\u00edtulo de Profesor Bert y Emelyn Christensen. \u201cNecesitamos que los visionarios de la industria asignen recursos a este campo emergente. El mundo puede tener una industria de c\u00e1todos basada en un metal que es casi gratuito en comparaci\u00f3n con el cobalto y el n\u00edquel. Y si bien hay que trabajar muy duro para reciclar el cobalto y el n\u00edquel, ni siquiera es necesario reciclar el hierro: simplemente se oxida si lo dejas ir\u201d.<\/p>\n
Fuente: La Naci\u00f3n<\/p>\n
Fotograf\u00eda\u00a0 Ulma Forged Solutions<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Buenos Aires (EP), 3 de mayo \u201824. Una investigaci\u00f3n demostr\u00f3 que se puede utilizar hierro en lugar de cobalto y n\u00edquel como material cat\u00f3dico en bater\u00edas de iones de litio, abaratando as\u00ed los coches el\u00e9ctricos, y evitando la escasez que se augura para esos materiales. Una colaboraci\u00f3n de qu\u00edmicos ha demostrado que se puede utilizar …<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[16],"tags":[538,1856,43,1226,21,1857],"class_list":["post-5198","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-mineria","tag-baterias","tag-hierro","tag-litio","tag-mineral","tag-mineria","tag-reemplazo"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5198","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5198"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5198\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5200,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5198\/revisions\/5200"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5198"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5198"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.energiaspatagonicas.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5198"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}