La tecnología de baterías de iones de magnesio puede ser un gran avance

Aunque escuchamos sobre "avances en la batería" de vez en cuando, las baterías de iones de litio siguen siendo la opción más utilizada y de mejor rendimiento. Pero recientemente, un equipo de investigadores del laboratorio de blogs del MIT y del laboratorio nacional de argonne ha desarrollado un nuevo material sólido.

Parece ser un excelente conductor de iones de magnesio y podría usarse para fabricar baterías más seguras y eficientes. Las baterías de litio se utilizan en todo, desde teléfonos móviles hasta coches eléctricos, y aunque el metal les sirve bien, todavía hay mucho margen para mejorar la eficiencia y el precio.

En experimentos llevados a cabo en el laboratorio de resonancia magnética nuclear, los investigadores demostraron que el nuevo material es un conductor altamente eficiente de iones de magnesio.

El magnesio, por el contrario, tiene una mayor densidad de energía y más reservas en la naturaleza, lo que promete hacer que las baterías sean más baratas y fáciles de producir. Sin embargo, para usar magnesio en una batería, debe eliminar los electrolitos.

Aunque tanto Toyota como KIT se han centrado recientemente en desarrollar mejores electrolitos líquidos, tienden a corroer otras partes de la batería. Entonces pensamos, ¿por qué no probar con otro tipo de electrolito?

"Las baterías a base de magnesio son una tecnología completamente nueva que no tiene buenos electrolitos líquidos", dijo GerbrandCeder, coautor del estudio. Entonces pensamos, ¿por qué no cambiar a un electrolito sólido?

La buena noticia es que realmente desarrollaron un nuevo material llamado "seleniuro de escandio y magnesia espinela" (magnesio-escandio-selenio-espinela). Este electrolito sólido permite que los iones de magnesio pasen fácilmente y es tan conductor como el electrolito sólido que se usa en algunas baterías de litio.

Los estudios teóricos iniciales habían predicho buenos resultados y, para probarlos, el equipo llevó a cabo experimentos de espectroscopia de RMN. El instrumento puede detectar si los iones de magnesio (o litio) están penetrando en el material, pero el nuevo material es complejo y carece de referencias, lo que dificulta la interpretación de los datos.

PieremanueleCanepa, quien trabajó en el estudio, dice que los hallazgos tienen sentido solo cuando se combinan con una variedad de métodos técnicos (RMN de estado sólido y mediciones sincrónicas en argonne), además de la caracterización electroquímica tradicional.

Aun así, hay algunos problemas que deben resolverse antes de que el nuevo material a base de magnesio pueda usarse para construir baterías reales. Por ejemplo, todavía hay una pequeña cantidad de fugas electrónicas y es necesario mejorar la movilidad electrónica. Sin embargo, las baterías de estado sólido siguen siendo mucho más seguras que las baterías de electrolito líquido convencionales después de su uso comercial.

Los detalles del estudio se publicaron en una edición reciente de la revista NatureCommunications.

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