Baterías novas tipo páxina
Elhuyar Fundazioa
As baterías convencionais que se utilizaron até o momento teñen un electrodo positivo e un electrodo negativo, ambos están mergullados nunha solución iónica ou electrolito, que logo fornece o circuíto eléctrico externo. Cando se pecha o circuíto eléctrico, os fluxos de electróns van do electrodo negativo ao electrodo positivo mediante condutores eléctricos, xerando así una corrente eléctrica. Paira equilibrar o sistema, dentro da batería, os iones positivos van ao electrodo positivo ao longo do electrolito. Cando a batería está a cargarse cunha fonte de enerxía externa, prodúcese un fenómeno inverso e restáurase o almacenamento de electróns con electrodo negativo descargado (a batería cárgase).
As baterías utilizadas nos coches eléctricos actuais inclúen electrodos de níquel e cadmio (Nin-Cd) ou de níquel e hidruro metálico (Nin-MH) mergullados en electrólitos líquidos. Con todo, o prototipo do Massachusetts Institute of Technology ou MIT non contén electrolito líquido. O electrodo negativo é a folla de litio e o electrodo positivo a folla de óxido de metal. O electrolito é un polímero sólido (outra folla) e non líquido.
É una razón paira elixir o litio, xa que é o metal máis lixeiro da táboa periódica. Pero tamén xera tensións elementais superiores a 3 voltios, é dicir, o dobre que nas baterías de Nin-Cd e Nin-MH (de 1,23 voltios). En consecuencia, co mesmo número de células eléctricas elementais obtense o dobre de enerxía.
As baterías de litio non son moi novas. Os investigadores levan traballando e preparando estes traballos durante un dez anos. Agora mesmo, os teléfonos móbiles e os computadores portátiles funcionan con baterías de litio. Ademais, Nissan anunciou que este ano comercializará en Estados Unidos o coche eléctrico Altra EV.
O prototipo do MIT tamén é de litio, pero moi diferente. E é que os anteriores teñen electrolito líquido. Nun depósito hai sales de litio onde se mergullan os dous electrodos, un de óxido de litio e outro de grafito. No prototipo do MIT non hai electrolito líquido (senón polímero) e a enerxía másica é moito maior.
A enerxía másica indica canto W.h (ou enerxía) pode acumularse en cada quilogramo de batería. En baterías de chumbo e ácido a enerxía másica é de 30 kWh, en baterías de Nin-Cd de 50 kWh, en baterías de Nin-HM de 70 kWh, en iones de litio de 100-140 kWh e en polímero de litio de 400 kWh segundo o MIT.
No entanto, existe una barreira técnica paira a fabricación desta nova batería, xa que o polímero que actúa como electrolito funciona a unha temperatura mínima de 60ºC. Os investigadores tratan de reducir esta barreira a temperaturas máis baixas. Con todo, ten grandes vantaxes. A diferenza doutras, esta batería non contén ningún líquido que poida escapar e pode ser una batería de calquera tamaño e forma. Ademais, segundo o MIT, a autonomía do vehículo eléctrico pode alcanzar os 600 quilómetros dentro de cinco anos.
Outro campo de aplicación do litio polimérico é o dos teléfonos móbiles. Utilizaranse baterías de 19 gramos de peso e 3,5 milímetros de espesor nos teléfonos móbiles.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
