Los científicos de la Universidad de Surrey han progresado en baterías ecológicas que no solo almacenan más energía, sino que también pueden ayudar a hacer frente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Las baterías de ‘respiración’ de Lithium se liberan capturando dióxido de carbono, que ofrece una alternativa verde que algún día puede mejorar las baterías de iones de litio actual.
Hasta ahora, las baterías de litio sufren de ropa de rendimiento de baños, no se usan, se recargan y dependen de materiales raros caros como el platino. Sin embargo, los investigadores han encontrado una manera de superar estos problemas, llamado fosfomolibidato de mares (CPM), utilizando un catalista de bajo costo. Utilizando el modelado de computadora y las experiencias de laboratorio, las pruebas muestran que este cambio fácil ha permitido que la batería almacene significativamente más energía, cargue con muy baja potencia y funcione por más de 100 bicicletas.
Esta investigación, publicada en Advanced Science, ha identificado un movimiento apasionado hacia aplicaciones del mundo real. Si se hacen comerciales, estas baterías pueden ayudar a reducir las emisiones de vehículos y fuentes industriales, y los científicos incluso imaginan que pueden trabajar en Marte, donde el medio ambiente es 95 % Co₂.
El Dr. Sudharth Gadkari, profesor de ingeniería de procesos químicos en la Universidad de Surrey, y el mismo autor del estudio dijo:
“Existe una creciente necesidad de soluciones de almacenamiento de energía, lo que respalda nuestra fuerza hacia la energía renovable, al tiempo que se ocupa del riesgo creciente de cambio climático. Nuestro trabajo en las baterías de litio es un posible cambio de juego para hacer realidad este enfoque.
“El mayor desafío con estas baterías se llama ‘máximo’: la energía adicional necesaria para obtener la reacción. Puedes pensarlo, ya que tu costa es como el ciclismo.
Para comprender por qué CPM funcionó tan bien, los equipos de la Escuela de Química Surprese e Ingeniería Química e Instituto de Tecnología Avanzada utilizaron dos perspectivas. Primero, eliminaron la batería después de cargar y excluyendo el estudio de los cambios químicos. Estas pruebas post mortem han demostrado que el carbonato de litio, cuando la batería absorbe el CO₂, se convierte en un compuesto, puede construirse y eliminarse de manera confiable, que es una característica esencial para el uso a largo plazo.
Luego recurrió al modelado de la computadora utilizando la teoría funcional de densidad (DFT), que permite a los investigadores descubrir cómo la reacción llega al nivel del material. Los resultados muestran cómo la estructura estable e insegura de CPM ofreció el nivel ideal para reacciones químicas clave.
El futuro colega de la Universidad de Surrey Dr. Daniel Commander y el autor relevante de este estudio dijeron:
“Lo interesante de este descubrimiento es que simplemente ha agregado un rendimiento fuerte. Hemos demostrado que el litio eficiente es posible utilizando materiales baratos y en expansión. No se necesitan metales raros. Nuestras búsquedas también abren la puerta para diseñar catalizadores aún mejores”.
Un mejor costo que este descubrimiento abre nuevas puertas para producir materiales de batería fáciles de hacer. Con más investigaciones sobre cómo interactúan con los electrodos catalicos y los electrolitos, las batterias de litio pueden convertirse en un método práctico y expansivo para almacenar energía limpia, al tiempo que ayuda a reducir el carbono en el medio ambiente.
