En 1859 se inventó la batería de plomo-ácido. Usamos esta batería durante 131 años antes de que la primera batería comercial de iones de litio llegara al mercado. Piense en eso: 131 años. En los últimos 31 años, la batería de litio se ha disparado y se ha convertido en un elemento básico de todos los hogares del mundo. Ahora alimenta automóviles, teléfonos celulares, computadoras portátiles y muchos de los dispositivos electrónicos más importantes de nuestra vida diaria e industrias en todo el mundo. La moraleja de esto es que los avances en nuevos materiales de batería Que cambien la forma en que vivimos nuestras vidas pueden suceder repentinamente y tener un impacto que perdure durante décadas.
Actualmente estamos viviendo algunos de los avances más apasionantes en la química de las baterías que jamás hayamos visto, algunos de los cuales probablemente afectarán el resto de nuestras vidas y cambiarán el futuro de las baterías. A continuación, se presentan algunos de los avances más apasionantes en la química de las baterías que se están produciendo en la industria hoy en día.
Aglutinantes y electrolitos sin flúor
Si bien los aglutinantes y electrolitos desempeñan un papel esencial en la estabilidad y el rendimiento de las baterías de litio, la mayoría contiene fluoruro, una sustancia química tóxica que puede ser perjudicial para las personas y el medio ambiente. Por estos motivos, los investigadores han estado desarrollando aglutinantes sin flúor que no utilizan el fluoruro de polivinilideno (PVDF) típico que utilizan la mayoría de las baterías. Estas nuevas alternativas presentan una oportunidad para hacer que las baterías de litio sean menos peligrosas y dañinas para el medio ambiente, al tiempo que mejoran la flexibilidad y el rendimiento de las baterías de litio.
Cátodo de manganeso
Los cátodos se fabrican habitualmente con cobalto, que suele ser muy caro y, a menudo, se obtiene de forma poco ética. Si bien es posible obtener cobalto de forma ética, es necesario controlar de cerca los protocolos de prácticas laborales, que son difíciles de supervisar adecuadamente. Por eso, los investigadores están desarrollando cátodos de manganeso como alternativa.
El manganeso es abundante, barato, se puede obtener de forma ética y tiene un impacto ambiental menor que el del cobalto. Los cátodos a base de manganeso, como el óxido de litio y manganeso (LMO), también ofrecen una alta estabilidad térmica, lo que los convierte en una buena opción para el almacenamiento en red y las baterías de vehículos eléctricos. Esta alternativa más económica podría permitir que las baterías de litio se vuelvan más accesibles y escalables en los mercados globales.
Cátodo de cloruro de hierro
Otra alternativa popular para los cátodos de cobalto es el cloruro de hierro. El hierro es uno de los elementos más abundantes en la Tierra, lo que lo convierte en una opción sostenible para el escalamiento futuro de baterías de litio en todo el mundo. El cloruro de hierro tiene una capacidad teórica muy alta, lo que lo convierte en una buena alternativa donde la densidad energética y la vida útil prolongada son cruciales. La implementación de cátodos de hierro podría ayudar a estabilizar la cadena de suministro a medida que nos alejamos de las piezas de cobalto.
Níquel y magnesio
El níquel y el magnesio también son alternativas abundantes en la tierra al cobalto. El níquel ofrece una alta densidad energética y estabilidad térmica, lo que lo hace ideal para aplicaciones de alto rendimiento, como las baterías de vehículos eléctricos. Las baterías de níquel pueden lograr mayores autonomías y una mayor eficiencia, factores esenciales para los vehículos eléctricos. El magnesio es más rentable y sostenible que el níquel, pero tiene una densidad energética menor. Aun así, es una opción viable para el almacenamiento en la red y requiere menos energía. aplicaciones de batería.
Estos son solo algunos de los muchos materiales nuevos para baterías que están cambiando la industria y que prometen un futuro más sostenible y escalable para las baterías de litio en todo el mundo. parte 2 para obtener más información sobre materiales de batería nuevos.
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