Batería de litio y magnesio en comparación con la batería de iones de litio

Es posible que haya escuchado rumores en las noticias de que la era Post-Lithium está comenzando ahora. Los Laboratorios Nacionales de Energía Renovable han encontrado una manera de hacer que las baterías de magnesio sean más viables que sus contrapartes de litio. Como las baterías de iones de litio se utilizan para casi todos los dispositivos hoy en día, el cambio en la tecnología podría ser una gran cosa. Pero para la comercialización, es necesario que los investigadores y los científicos también exploren otras opciones para obtener mejores resultados.

Entonces, aquí vamos a aprender cómo los científicos han hecho que esta nueva tecnología sea útil y si reemplazará por completo las baterías de iones de litio o no. Comencemos respondiendo la pregunta más simple.

¿Podría el magnesio reemplazar al litio?

La respuesta a esta pregunta se basa en las capacidades del magnesio. Potencialmente, las baterías hechas de magnesio tienen más probabilidades de tener una mayor densidad de energía, mayor estabilidad y menor costo en comparación con las baterías de iones de litio. Pero en realidad, estas son solo predicciones hechas por los Departamentos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable.

En la actualidad, la batería de iones de litio domina la tecnología de la batería sin competencia. Pero ya está alcanzando la máxima cantidad de energía almacenada por unidad de volumen. Por lo tanto, existe la necesidad de examinar la química de las nuevas baterías para que pueda tener más energía sin aumentar el costo. Son varias las desventajas de las baterías de iones de litio que han obligado a las empresas a buscar una alternativa. Algunos de los inconvenientes de esta tecnología se detallan a continuación:

· Uno de los mayores problemas con las baterías de iones de litio es que tienen un problema de autodescarga. Incluso si la batería no se está utilizando, la capacidad de la batería seguirá disminuyendo un 1,5% por mes. Y la tasa de autodescarga sigue aumentando con el estado de carga y el aumento de temperatura. Entonces, después de varios meses, la batería finalmente se agotará.

· Aunque la duración de la batería de la batería de litio es buena, hay muchos factores que pueden cambiar eso. Incluye temperatura, corriente de descarga, corriente de carga, rango de estado de carga y fuente de alimentación.

· Incluso el estándar de seguridad de la batería de litio no cumple con los requisitos del hogar. Existe la posibilidad de que ocurran cinco reacciones exotérmicas comunes durante la degradación de las baterías y todas ellas son riesgosas.

Pero lo bueno de la tecnología de iones de litio es que todos estos inconvenientes se pueden solucionar si los consumidores prestan atención. Es obvio que todo tiene una vida útil determinada. Y un día, el metal de litio también se convertirá en un metal raro. Por lo tanto, las empresas deben invertir en experimentos relacionados con otras tecnologías de baterías relevantes.

Características de la batería de litio y magnesio:

Se supone que las características básicas de la batería de magnesio tienen muchas ventajas sobre las de iones de litio. Todos podemos estar de acuerdo en que el magnesio parece ser un material muy prometedor como estrategia posterior al litio. Se espera que, como material de ánodo, proporcione una mejor densidad de energía y seguridad. Algunas características que vale la pena mencionar sobre la batería de Magnesio:

· En comparación con el ánodo de litio, los ánodos de magnesio no presentan formación de dendrita a una baja densidad de corriente. Esto evita la intercalación en el ánodo, que es un gran problema para los ánodos de litio.

· La ausencia de la capa de intercalación mejora teóricamente la densidad de energía volumétrica relativa del ánodo alrededor de 5 veces.

· Junto con esto, el litio es un material escaso mientras que las fuentes de magnesio son enormes. Por lo tanto, el material también tiene una ventaja de costo sobre el litio.

· Los riesgos de la batería de magnesio también son considerablemente menores. Debido a la falta de formación de cristales en la superficie del metal, habrá menos posibilidades de cortocircuito de la batería.

· Además, el reciclaje de magnesio también es fácil.

Normalmente, el poliacrilonitrilo se usa como electrolito en la batería de magnesio, ya que es una resina sintética, semicristalina y orgánica. Cuando el polímero se mezcla con la sal de iones de magnesio y el metal se recubre con él, se puede evitar la reacción con el electrolito. Algunos prototipos están diseñados con este concepto y ha mostrado resultados prometedores. Permite la carga y descarga reversibles, lo cual es una buena noticia.

Aplicación de la batería de litio y magnesio:

Cuando se trata de la aplicación de la batería de magnesio, los científicos pueden enfrentar algunos problemas. El principal problema que debe eliminarse es la reacción del magnesio con electrolitos de carbonato convencionales. Crea una capa pasiva en la superficie del metal que se convierte en una barrera y evita que los iones de magnesio lleguen al metal durante la carga. Por lo tanto, los investigadores necesitan encontrar una capa de interfase sólida que pueda usarse para recubrir el metal de magnesio evitando así la reacción con el electrolito. Como resultado, los iones pueden moverse hacia y desde la superficie del metal sin ninguna dificultad.

En la actualidad, son Honda y Saitec las que afirman haber comercializado con éxito la tecnología de baterías de magnesio.

A pesar de que los científicos y los investigadores están tratando de hacer un gran avance en la tecnología de las baterías, aún queda mucho camino por recorrer para la comercialización. Realmente esperamos que se encuentre un reemplazo de las baterías de iones de litio lo antes posible. Se establecen varias alianzas estratégicas y empresas conjuntas para garantizar que se mantenga un suministro confiable y diversificado de litio durante los próximos años. A medida que aumenta el uso de la química del litio, la fuente escasea. Entonces, todo lo que podemos hacer es esperar que las grandes mentes de nuestro planeta encuentren una alternativa mejor. Hasta entonces, la corona de la tecnología de baterías todavía está en manos de iones de litio y aún puede usarlas a precios asequibles.