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Un equipo dirigido por Bristol está construyendo un separador de batería robusto utilizando nanomateriales derivados de algas marinas, allanando el camino para un almacenamiento de energía más limpio y eficiente.
Crédito de la foto: maramorosz/Shutterstock.com
Una de las soluciones de almacenamiento de energía asequibles y de alta energía más prometedoras para la próxima ola de aplicaciones a gran escala son las baterías de sodio-metal (SMB). Sin embargo, la formación descontrolada de dendritas que penetran en el separador de baterías y provocan cortocircuitos es uno de los principales obstáculos para el desarrollo de las PYMES.
El equipo ha fabricado con éxito un separador de nanopartículas de celulosa derivadas de algas pardas, basándose en trabajos anteriores de la Universidad de Bristol y en colaboración con el Imperial College y el University College London.
El estudio, publicado en Materiales avanzadosexplica cómo las fibras que contienen estos nanomateriales derivados de algas evitan que los cristales del electrodo de sodio entren en el separador y mejoran el rendimiento de la batería.
El propósito de un separador es separar las partes activas de una batería (polos positivo y negativo) y permitir que la carga se transporte libremente. Hemos demostrado que los materiales a base de algas pueden hacer que el separador sea muy fuerte y evitar que sea perforado por estructuras metálicas de sodio. También permite una mayor capacidad de almacenamiento y eficiencia, lo que aumenta la duración de la batería, algo que es clave para mantener los dispositivos como los teléfonos móviles alimentados durante mucho más tiempo.
Jing Wang, primer autor del estudio y estudiante de doctorado, Instituto de Compuestos de Bristol, Universidad de Bristol
El coautor del estudio y desarrollador de los nanomateriales celulósicos, el Dr. Amaka Onyianta de BCI explicó: «Me complació ver que estos nanomateriales pueden fortalecer los materiales separadores y mejorar nuestra capacidad para cambiar a baterías a base de sodio. Esto eliminaría la necesidad de materiales escasos como el litio, que a menudo se extrae de manera poco ética y utiliza muchos recursos naturales, como el agua, para extraerlo.”
El profesor Steve Eichhorn, investigador principal del estudio en el Bristol Composites Institute, comentó: «Este trabajo muestra verdaderamente que son posibles formas más ecológicas de almacenamiento de energía sin dañar el medio ambiente en su producción.”
El desafío posterior es aumentar la producción de estos materiales y reemplazar la tecnología existente basada en litio.
referencia de la revista
Wang, j. et al. (2022) Baterías de metal de sodio estables en electrolitos de carbonato logradas mediante separadores sostenibles bifuncionales con alineación personalizada. Materiales avanzados. doi:10.1002/adma.202206367.
Fuente: https://www.bristol.ac.uk/
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