Los investigadores de la Universidad Estatal de Washington han realizado una forma de usar la proteína de maíz para mejorar la eficiencia de las baterías de azufre de litio, lo que lleva a alta energía, baterías livianas, almacenamiento de energía renovable y otras aplicaciones en vehículos eléctricos.
Las baterías de azufre de litio son igualmente energéticas y más amigables con el medio ambiente que las baterías de iones de litio comúnmente utilizadas, pero su adopción comercial está limitada por barreras técnicas que acortan su edad.
Investigación del equipo de WSU, publicada en Revista de fuentes de energíaSe ha demostrado que una barrera protectora de proteína de maíz combinada con el plástico comúnmente utilizado, pero el azufre de litio en forma de botón mejora el rendimiento de la batería. Los investigadores encontraron que la batería podría mantener su carga de más de 500 bicicletas, lo cual es una mejora significativa en las baterías sin una barrera de maíz de seguridad, que se llama división.
“Este trabajo mostró un enfoque fácil y eficiente para desarrollar un separador activo para mejorar el rendimiento de la batería”, dijo la profesora Katie Zhong, profesora de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales. “Los resultados son excelentes”.
Para muchas aplicaciones, las baterías de venta de litio se consideran una alternativa potencial a las baterías de iones de litio. Tienen mucha energía teóricamente, por lo que necesitarán baterías mucho más pequeñas y ligeras que las baterías existentes para usar en automóviles o aviones. Además, la batería de azufre de litio utiliza azufre para su cátodo, que está disponible en grandes cantidades, baratas y no tóxicas, lo que lo hace más amigable con el medio ambiente que las baterías existentes. El cátodo de batería de iones de litio está hecho de óxidos de metal e incluye metales pesados tóxicos como cobalto o níquel.
Sin embargo, las baterías de azufre de litio enfrentan dos problemas principales. El lanzadera se llama efecto, la sección de azufre de la batería gotea en la sección líquida de la batería y se mueve al litio, lo que hace que la batería deje de funcionar muy rápido. El lado de litio de la batería a menudo también cultiva espigas de metal de litio, llamados dandrrrridts, que pueden causar circuitos eléctricos cortos.
En su fantástico trabajo, los investigadores usaron la proteína de maíz como núcleo para la batería en el medio de la batería para evitar ambos problemas.
“La proteína de maíz hará un buen material de batería porque es abundante, natural y sostenible”, dijo Jin Liu, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Material.
Estudiantes graduados Young Goo, Pedabli Seriesha y Chinaxo Wang lideraron el trabajo.
Los bloques de construcción de proteínas son aminoácidos, que reaccionaron con los materiales de la batería para mejorar el movimiento de los iones de litio y evitar el efecto de transporte. Dado que la proteína se agrega naturalmente a sí misma, los investigadores han aumentado una pequeña cantidad de plástico flexible para aplanarla y mejorar su rendimiento.
“En lo que debemos pensar primero es cómo abrir la proteína, para que podamos usar estas conversaciones y agregar proteínas”, dijo Liu.
Los investigadores realizaron estudios numéricos y experiencias para demostrar el éxito de la batería. Están estudiando más sobre el trabajo del proceso, que puede ser responsable de la interacción de los aminoácidos y cómo se puede mejorar la estructura de la proteína.
Zhong dijo: “Una proteína es una estructura muy compleja”. Necesitamos hacer más estudios falsos para identificar qué aminoácidos en la estructura de proteínas pueden funcionar mejor para resolver el importante efecto de transporte y los problemas de Dendright. “
Los investigadores desean estudiar grandes baterías experimentales y cooperar con socios de la industria para mejorar este proceso. El trabajo fue proporcionado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.
