22 años de personalización de baterías
Jan 23, 2021 Pageview：421
El mundo requiere más energía, idealmente en una forma limpia y renovable. Hoy en día, nuestras tácticas de almacenamiento de energía están moldeadas actualmente por baterías de iones de litio, a la vanguardia de dicha tecnología, sin embargo, ¿qué podemos esperar en el futuro?
Comencemos con algunos fundamentos de la batería.
Una batería no es más que un contenedor de una o más celdas y cada celda implica un electrodo positivo (también conocido como cátodo), un electrodo negativo (también conocido como ánodo), un electrolito y un separador. El uso de diferentes materiales y productos químicos para estos afecta las características de la batería: la capacidad de almacenar energía y producción, la potencia que puede ofrecer o la capacidad de ciclo. Las empresas de baterías están constantemente experimentando y buscando formas de encontrar productos químicos que sean más densos, más baratos, más ligeros y más potentes.
Las baterías de iones de litio, el gran poder detrás de su teléfono inteligente, computadora portátil y, esencialmente, cualquier dispositivo recargable que tenga, pueden estar en sus patas. Una secuencia de malos procedimientos, desde incendios de baterías de alto perfil hasta el aumento del precio de su material homónimo y preocupaciones ambientales, tiene a los profesionales luchando por buscar una sustancia más segura, menos costosa y más eficiente para alimentar nuestros dispositivos portátiles.
Sin duda, las baterías de iones de litio funcionan muy bien ya que no consumen mucho espacio, son capaces de cargarse y recargarse varias veces sin desgastarse. Pero estas baterías incluso se expanden más en comparación con otras baterías que existen durante el calentamiento. Al presenciar que las baterías están equipadas con productos químicos inflamables y peligrosos, es mejor que espere que las que posee se hayan construido para resistir la rotura o explosión cuando comience a expandirse. Ese es el principal problema detrás de los incendios de baterías en dispositivos móviles.
Estos problemas se pueden solucionar cambiando de tecnología. A continuación se muestran algunos otros materiales de batería que podrían reemplazar su Li-ion.
?Sodio
Ser testigo de que el sodio es mucho en el agua de mar, que exige poco en los medios de extracción o minería, parece una obviedad. El problema es que no puede simplemente cambiar las piezas de la batería de litio por sodio. En comparación con el litio, el sodio es un ion más grande, por lo que no cabe entre las capas de carbono del ánodo de grafito de la celda. Además, el sodio tiene una densidad energética más baja en comparación con el litio. Sin embargo, hay buenas noticias.
De acuerdo con los desarrollos recientes, el fósforo realiza una gran tarea al sustituir el grafito en el ánodo de una batería de sodio y también tiene 7 veces la capacidad de carga de grafito en peso.
?Fluoruro
Las baterías de fluoruro tienen la capacidad de durar 8 veces más en comparación con las baterías de litio. Sin embargo, es más simple decirlo que hacerlo porque el fluoruro es un anión / ión cargado negativamente que es la magia detrás de su densidad de alta energía, pero es incluso la razón por la que es reactivo y difícil de estabilizar. Pero, según una investigación reciente, se encuentra que hay un equipo de investigación que ha encontrado un electrolito líquido que puede estabilizar el elemento para que sea útil a temperatura ambiente.
?Amoníaco
Es posible que las baterías que funcionan con amoníaco no estén disponibles muy pronto. Sin embargo, el químico comúnmente llamado limpiador doméstico es una alternativa al litio en los medios que es capaz de alimentar las celdas de combustible en aplicaciones tales como vehículos. Si los científicos pueden determinar una forma de producir amoníaco sin emisiones de gases de efecto invernadero, podrán enviarlo a cualquier lugar del mundo para convertirlo en hidrógeno para alimentar esas celdas de combustible. Eso es vital, ya que su densidad de energía (en volumen) es el doble que la del hidrógeno que generalmente se utiliza para alimentar las celdas de combustible. Afortunadamente, los avances recientes están haciendo que sea factible producir amoníaco de una manera renovable y libre de carbono, y eso está ayudando a allanar el camino para este recurso ecológico.
Las baterías de iones de litio son capaces de cambiar potencialmente el mundo. Estas baterías se han convertido en las baterías preferidas hoy en día en muchos productos electrónicos de consumo, así como en los vehículos eléctricos Tesla y más.
Aunque estas baterías muestran muchas promesas de librar al mundo de numerosos desafíos en los próximos años, todavía hay algunas deficiencias de la batería (como se mencionó anteriormente) que deben abordarse.
Cuando se utilizan electrodos de metal de litio, generan una mayor densidad de energía en comparación con las baterías convencionales. Dicho esto, los electrodos de metal de litio pueden formar dendritas, estructuras en forma de dedos que son responsables del cortocircuito de la celda. El problema se resolvió utilizando un electrodo de carbono que acomoda iones de litio en lugar de un electrodo de metal de litio.
Otra limitación de las baterías de iones de litio es que pueden incendiarse / explotar fácilmente si se dañan. Eso ha ocurrido en los teléfonos móviles. Dicho esto, las ventajas de las baterías de iones de litio no pueden descartarse, ya que tienen la capacidad de cambiar nuestro mundo. Uno de los principales beneficios es su alta densidad energética. Junto con esa autodescarga de las baterías son muy bajas en comparación con cualquier pila recargable. Además, estas baterías requieren muy poco mantenimiento para funcionar bien. Incluso no tienen que estar preparados en la primera carga y son accesibles en numerosos tipos.
Si bien algunas baterías de iones de litio implican una alta densidad de corriente que es ideal para dispositivos electrónicos de consumo, otras baterías conllevan altos niveles de corriente que pueden ser ideales para vehículos eléctricos y herramientas eléctricas.
Sin embargo, las baterías de iones de litio se denominan baterías milagrosas por una razón. Sus ventajas superan a sus deficiencias y por eso se les llama el futuro del mundo.
Si lo que le preocupa es que haya alguna batería que pueda durar para siempre, entonces sí.
Hay baterías que pueden vivir para siempre. Sin embargo, funcionan con tecnologías que obtienen energía o potencia de fuentes como luz, RF, vibración o soluciones térmicas. Una vez que se obtiene la energía, esta tecnología, el microchip, la mantiene en una batería. Lo hace vivir para siempre porque el microchip lo recarga constantemente y también en condiciones de poca luz.
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