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Las Baterías a Base de Agua Pueden Ser la Solución para la Escasez de Algunos Metales
Debido a la baja disponibilidad de los metales utilizados en la producción de baterías y a la alta complejidad para extraerlos, los científicos de la Universidad A&M de Texas han estado trabajando en un proyecto increíble, con electrodos de batería sin metal y a base de agua.
Las simulaciones realizadas por los investigadores muestran que la diferencia en la capacidad de almacenamiento de energía, en comparación con baterías convencionales, es de hasta 1,000%. Además, con las baterías acuosas, el potencial de incendio de las baterías sería eliminado.
“En el futuro, si la escasez de materiales es una realidad, el costo de las baterías de iones de litio aumentará mucho. Si tenemos esta batería como una alternativa, podemos recurrir a esta química, donde el suministro es mucho más estable porque podemos fabricarlas en los Estados Unidos y los materiales para fabricarlas están aquí” afirma la investigadora Dra. Jodie Lutkenhaus.
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¿Cómo Funciona la Batería a Base de Agua?
Según el artículo firmado por los científicos de la Universidad A&M, publicado en la revista Nature Materials, las baterías a base de agua, o acuosas, consisten en un cátodo (el electrodo con carga negativa); un ánodo (el electrodo con carga positiva); y un electrolito, como las baterías tradicionales. Sin embargo, en la batería a base de agua, los cátodos y ánodos son polímeros que pueden almacenar energía, y el electrolito es agua mezclada con sales orgánicas.
El electrolito transfiere los iones – partículas portadoras de carga – hacia adelante y hacia atrás entre el cátodo y el ánodo, y el electrolito también es clave para el almacenamiento de energía a través de sus interacciones con el electrodo. Los electrodos, cuyos “polímeros radicales no conjugados redox-activos”, son excelentes candidatos para baterías a base de agua debido a la alta tensión de descarga de los polímeros y a la rápida cinética redox.
La Idea de las Baterías a Base de Agua Parece Genial, Pero No Es Tan Fácil de Sacar del Papel
“[P]oco se conoce sobre el mecanismo de almacenamiento de energía de estos polímeros en un ambiente acuoso. La reacción en sí es compleja y difícil de resolver debido a la transferencia simultánea de electrones, iones y moléculas de agua”, afirman los científicos de la Universidad A&M de Texas.
Los investigadores también realizaron simulaciones y análisis computacionales, y llevarán a cabo más experimentos para una mejor comprensión de las baterías a base de agua. De esta manera, se espera que el proyecto aún tarde un largo tiempo en ser concluido.
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