A veces parece que los expertos en baterías adoptan un enfoque a la carta al extraer nociones de la tabla periódica para aplicar a la química del paquete, con litio, sodio, azufre e incluso potasio entre las innovaciones.
Ahora, el profesor asistente e investigador principal de Case Película del Oeste Reserve, Chase Cao, con ayuda internacional, ha incluido más aditivos a las baterías acuosas de zinc-azufre. Un extracto de laboratorio dijo que el trabajo ha obtenido resultados sobresalientes que abordan los problemas esencia de rendimiento.
“Esta investigación marca un gran paso delante en el avance de soluciones de almacenamiento de energía más seguras y sostenibles”, dijo Cao en el narración.
La variada experimentación del material está orientada para proporcionar alternativas más baratas, seguras y de mejor rendimiento a los paquetes comunes de iones de litio que alimentan confiablemente la mayoría de los vehículos eléctricos y otros dispositivos. La química de retardantes de fuego, tiempos de carga más cortos y rangos y vidas más largas se encuentran entre los objetivos de los expertos que trabajan en las alternativas.
Por su parte, el azufre de zinc acuoso “representa una prometedora tecnología de almacenamiento de energía de próxima concepción como resultado de sus características destacadas de seguridad, asequibilidad y benignidad ambiental”, según publicaciones de ACS. Eso es en gran parte porque las piezas centrales son más fáciles de reunir que los metales caros en los paquetes tradicionales.
Un ánodo de zinc, un cátodo de azufre y un electrolito a saco de agua constituyen el paquete central, por ACS. Cuando las baterías funcionan, los iones se mueven a través del electrolito a medida que avanzan entre los dos electrodos.
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Pero la mengua conductividad, la corrosión y el crecimiento de la dendrita han sido imperfecciones con este tipo de paquete. Las dendritas son estructuras de rama de metal que se forman en el interior de ciertas baterías a medida que avanzan, según una descripción de la Universidad de Maryland. Pueden causar cortocircuitos desastrosos.
La opción del equipo de casos agrega el éter de metilo propilenglicol y el eoduro de zinc a la química. Los aditivos “inhibieron” el crecimiento de la dendrita, la conductividad impulsada y la capacidad de energía mejorada en un 20%, todo por universidad.
“Estos aditivos no solo mejoran la eficiencia de la fila, sino que incluso abordan las preocupaciones de seguridad de larga data al mitigar la formación de dendrita”, dijo el profesor de la Universidad de Donghua y autor co-senior Guiyin Xu. “El resultado es una fila compacta de corrido densidad que puede recargarse más veces sin una degradación significativa”.
Un atributo importante de los paquetes de zinc es la densidad de energía, la cantidad de electricidad almacenada por libra, que es superior a las baterías de iones de litio, según el extracto del laboratorio. Esto permite baterías más ligeras y, a su vez, los vehículos eléctricos más ligeros y otras tecnologías.
Pero CAO está mirando algunos dispositivos futuristas para sus paquetes de próxima concepción, incluidos “robots de zambullida biológicamente inspirados” que necesitan baterías confiables y durables para completar misiones. Las operaciones basadas en el espacio e incluso las tareas agrícolas incluso se mencionaron en el tirada.
“Las baterías ofrecen el potencial de suministrar una amplia porción de aplicaciones, desde sistemas de energía renovable hasta electrónica portátil, con un impacto ambiental corto y dependencia de los materiales escasos”, dijo Cao.
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Felizmente, hay formas fáciles de tener un impacto que no implique un avance de baterías en profundidad. La puesta al día a electrodomésticos más eficientes cuando necesita reemplazos es una gran vencimiento en múltiples frentes.
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