Científicos de la Universidad de Maryland, en EEUU, han demostrado que un trozo de madera recubierto con estaño puede convertirse en una pequeña batería de larga duración, eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Lo han hecho con materiales mil veces más finos que una hoja de papel. Un trozo de madera recubierto con estaño puede convertirse en una pequeña batería de larga duración, eficiente y respetuosa con el medio ambiente, han demostrado científicos de la Universidad de Maryland (EEUU). Los materiales utilizados para desarrollar esta batería fueron mil veces más finos que una hoja de papel.
Además, en su fabricación, se empleó el sodio en lugar del litio, como se hace en muchas baterías recargables, para que el dispositivo no resultase nocivo para el medioambiente. Dado que el sodio no almacena energía de manera tan eficiente como el litio, la batería creada no podrá usarse en teléfonos móviles, por ejemplo.
Sin embargo, su bajo coste y el hecho de estar fabricada con materiales comunes la harían adecuada para el almacenamiento continuo de grandes cantidades de energía, como en las plantas de energía solar.
¿Por qué la madera?
Actualmente, las baterías a menudo se fabrican con bases rígidas, que son demasiado frágiles para soportar la expansión y la contracción que se producen cuando se almacenan en ellas los electrones o durante el uso.
Liangbing Hu, Teng Li y sus colaboradores descubrieron que las fibras de madera son lo suficientemente flexibles como para permitir que la batería resista más de 400 ciclos de carga. Esto situaría estos dispositivos al mismo nivel de resistencia que las nanobaterías más duraderas existentes.
La inspiración para esta idea proviene de los árboles", afirma Hu en un comunicado de la Universidad de Maryland, en la que trabaja como profesor de ciencias de los materiales.
Las fibras de la madera que forman un árbol han albergado agua rica en minerales, por lo que son ideales para el almacenamiento de electrolitos líquidos y para funcionar no sólo como base, sino también como parte activa de la batería”, añade Hu.
Hay que tener en cuenta que los electrolitos son soluciones de sales en agua que dan lugar a la formación de iones, y que permiten que la energía eléctrica pase a través de ellos.
La madera como amortiguador mecánico
La autora principal de la batería, Hongli Zhu, y otros miembros del equipo de investigación constataron que, después de cargar y descargar las baterías cientos de veces, la madera empleada terminó arrugada pero intacta.
Modelos computacionales demostraron, además, que estas arrugas relajaban eficazmente la tensión de la batería durante la carga y la recarga, de modo que ésta podía sobrevivir a muchos ciclos.
Las fibras de madera son lo suficientemente suaves como para servir de amortiguador mecánico, por lo que pueden adaptarse a los cambios en el estaño.
Esta es la clave para las baterías de iones de sodio de larga duración", explica Li. Los resultados de este estudio han sido publicados por Nano Letters.
Referencia bibliogáfica:
Hongli Zhu , Zheng Jia , Yuchen Chen , Nicholas Weadock , Jiayu Wan , Oeyvind Vaaland , Xiaogang Han , Teng Li and Liangbing Hu. Tin Anode for Sodium-Ion Batteries Using Natural Wood Fiber as a Mechanical Buffer and Electrolyte Reservoir. Nano Lett.(2013), Article ASAP. DOI: 10.1021/nl400998t
Fuente:
http://www.tendencias21.net
Sin embargo, su bajo coste y el hecho de estar fabricada con materiales comunes la harían adecuada para el almacenamiento continuo de grandes cantidades de energía, como en las plantas de energía solar.
¿Por qué la madera?
Actualmente, las baterías a menudo se fabrican con bases rígidas, que son demasiado frágiles para soportar la expansión y la contracción que se producen cuando se almacenan en ellas los electrones o durante el uso.
Liangbing Hu, Teng Li y sus colaboradores descubrieron que las fibras de madera son lo suficientemente flexibles como para permitir que la batería resista más de 400 ciclos de carga. Esto situaría estos dispositivos al mismo nivel de resistencia que las nanobaterías más duraderas existentes.
La inspiración para esta idea proviene de los árboles", afirma Hu en un comunicado de la Universidad de Maryland, en la que trabaja como profesor de ciencias de los materiales.
Las fibras de la madera que forman un árbol han albergado agua rica en minerales, por lo que son ideales para el almacenamiento de electrolitos líquidos y para funcionar no sólo como base, sino también como parte activa de la batería”, añade Hu.
Hay que tener en cuenta que los electrolitos son soluciones de sales en agua que dan lugar a la formación de iones, y que permiten que la energía eléctrica pase a través de ellos.
La madera como amortiguador mecánico
La autora principal de la batería, Hongli Zhu, y otros miembros del equipo de investigación constataron que, después de cargar y descargar las baterías cientos de veces, la madera empleada terminó arrugada pero intacta.
Modelos computacionales demostraron, además, que estas arrugas relajaban eficazmente la tensión de la batería durante la carga y la recarga, de modo que ésta podía sobrevivir a muchos ciclos.
Las fibras de madera son lo suficientemente suaves como para servir de amortiguador mecánico, por lo que pueden adaptarse a los cambios en el estaño.
Esta es la clave para las baterías de iones de sodio de larga duración", explica Li. Los resultados de este estudio han sido publicados por Nano Letters.
Referencia bibliogáfica:
Hongli Zhu , Zheng Jia , Yuchen Chen , Nicholas Weadock , Jiayu Wan , Oeyvind Vaaland , Xiaogang Han , Teng Li and Liangbing Hu. Tin Anode for Sodium-Ion Batteries Using Natural Wood Fiber as a Mechanical Buffer and Electrolyte Reservoir. Nano Lett.(2013), Article ASAP. DOI: 10.1021/nl400998t
Fuente:
http://www.tendencias21.net
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