Las baterías de iones de aluminio, respetuosas con el medio ambiente y de alta seguridad, han captado mucho interés. Sin embargo, el uso extensivo de electrolitos costosos, la alta sensibilidad a la humedad y la severa corrosión del ánodo de aluminio han limitado su aplicación comercial.
Ahora, investigadores del Instituto de Tecnología de Beijing, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing y la Universidad de Tecnología de Lanzhou han presentado una nueva batería de iones de aluminio que ha demostrado una vida útil excepcionalmente larga gracias a un electrolito recientemente desarrollado.
Avances en electrolitos y su impacto
El equipo añadió una sal de fluoruro de aluminio inerte a un electrolito que contenía iones de aluminio, convirtiéndolo en un electrolito de estado sólido. La sal de fluoruro de aluminio tiene una estructura porosa tridimensional, lo que permite que los iones de aluminio se desplacen fácilmente a través del electrolito y aumenten la conductividad.
También utilizaron carbonato de fluoroetileno como aditivo de interfaz para crear una fina capa sólida sobre los electrodos y evitar la formación de cristales de aluminio que degradan la salud de la batería.
Se mejoró la resistencia a la humedad de la batería, así como su estabilidad física y térmica, permitiendo que soporte golpes repetidos de un objeto afilado y temperaturas de hasta 392 grados Fahrenheit.
Durabilidad y sostenibilidad de las nuevas baterías
Las celdas de batería de iones de aluminio de estado sólido demostraron una vida útil excepcionalmente larga, con una duración de 10,000 ciclos de carga y descarga y una eficiencia Coulombiana promedio de más del 99 %.
Además, hasta el 80 % del fluoruro de aluminio podría recuperarse con un simple lavado y luego reciclarse en otra batería con un rendimiento ligeramente disminuido, informaron los investigadores.
“Este nuevo diseño de batería de iones de aluminio muestra el potencial de un sistema de almacenamiento de energía duradero, rentable y de alta seguridad. La capacidad de recuperar y reciclar materiales clave hace que la tecnología sea más sostenible”, afirma Wei Wang, uno de los investigadores principales.
Los investigadores añaden que se necesitan más mejoras en la densidad energética y el ciclo de vida antes de la comercialización.
Sus hallazgos se analizan en el artículo «Un electrolito de estado sólido asistido por una estructura inorgánica inerte reciclable para baterías de iones de aluminio de larga duración» publicado en ACS Publications.
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