Un nou estudi que apareix a la revista Science, químics de diverses institucions, incloent Caltech i el Jet Propulsion Laboratory, gestionats per Caltech a la NASA, així com l'Institut de Recerca Honda i el Laboratori Nacional Lawrence Berkeley, han topat amb una nova forma de fer bateries recarregables basades en fluor.
Les bateries de fluor poden tenir una major densitat d'energia, la qual cosa significa que poden durar més de vuit vegades que les que s'utilitzen avui. Però el flúor és molt corrosiu i reactiu.
A la dècada del 1970, els investigadors van intentar crear bateries de fluorur recarregables que utilitzaven components sòlids, però les bateries d'estat sòlid només funcionen a altes temperatures. En el nou estudi, els autors expliquen com fer que les bateries de fluorur funcionen amb components líquids, i aquestes funcionin fàcilment a temperatura ambient.
Encara s'està en les primeres etapes del desenvolupament, però aquesta és la primera bateria de flúor recarregable que funciona a temperatura ambient.
Les bateries condueixen els corrents elèctrics movent els àtoms carregats (o ions) entre un elèctrode positiu i un negatiu. Aquest procés, és millor a temperatura ambient quan hi ha líquids. En el cas de les bateries d'ions de liti, el liti s'intercanvia entre els elèctrodes amb l'ajuda d'una solució líquida o electròlit.
El proces de recarregar una bateria, és com empènyer una pilota fins a un turó i deixar que torni a retrocedir, una i una altra vegada.
Mentre que els ions de liti són positius (anomenats cations), els ions de fluorur utilitzats en el nou estudi tenen una càrrega negativa (i es diuen anions). Hi ha reptes i avantatges per treballar amb els anions en les bateries.
Per a una bateria que ha de durar més temps, cal moure un nombre més elevat de càrregues. És difícil fer moviments de cations metàl·lics amb càrrega múltiple, però es pot aconseguir un resultat similar movent diversos anions carregats individualment, viatgen amb més facilitat. Els reptes amb aquest esquema fan que el sistema funcioni a valors de tensions utilis. En aquest nou estudi, es demostra que els anions són realment d'interès per la ciència de la bateria ja que mostren que el fluor pot funcionar a tensions suficientment altes.
La clau per fer que les bateries de fluorur funcionin en un estat líquid en lloc d'un estat sòlid és gràcies a un líquid electrolític anomenat BTFE. Aquest dissolvent és el que ajuda a mantenir al iò de fluor estable perquè pugui transmetre els electrons anar i tornar a la bateria.
Font: Institut de Tecnologia de Califòrnia
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada