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Hace unos meses os presentábamos un prometedor nuevo tipo de batería de litio acuosas que gracias a una modificación del ánodo ofrecían unos niveles de densidad energética superiores, al mismo tiempo que lograban reducir los tiempos de recarga a los que necesita un coche con motor de combustión en una gasolinera.

La investigación sigue en este campo y los nuevos descubrimientos auguran mejorar los tiempos de recarga. Una reciente publicación en Nano Letters acaba sus conclusiones diciendo que “su recarga sería más rápida que llenar el depósito de gasolina”.

Lo más interesante de esta publicación es la forma en que lo han conseguido, ya que no han modificado los elementos de una batería acuosa de litio ni han necesitado concentraciones extremas de aditivos, la idea principal se basa en crecer de forma selectiva los cristales de LiMn2O4 del cátodo.

La disposición de los átomos en un cristal puede otorgar diferentes cualidades químicas o físicas para cada dirección en éste, algo así como correr en un campo de maíz en la dirección de los surcos o a través de las hileras de plantas. Esta propiedad se usa mucho en microelectrónica y células fotovoltaicas y en este caso parece que el plano (4 0 0) del cristal de LiMn2O4 mejora la captura y la liberación de los átomos de litio.

Así, usando un cátodo de cristales de LiMn2O4 con el plano (4 0 0) expuesto al electrolito han conseguido llegar a cargas a 600C, lo cual reduce la operación a tan solo 6 segundos. Manteniendo un 53,9% de la capacidad total del cátodo, que puede llegar a los 110 mAh/g a 4.5 C (13 min de recarga). El cátodo mantiene una eficiencia culómbica cercana al 100% sin una caída apreciable por encima de los 1200 ciclos, algo típico de este tipo de tecnología.

Para lograr este crecimiento controlado utilizaron nanotubos de carbono como plantilla para el crecimiento ordenado y selectivo de los cristales con orientación (4 0 0), lo cual supone un proceso extra en la fabricación con sus consecuentes costes, pero que tal vez compensen por las mejoras logradas o se puedan reducir en el futuro.

Se trata de un avance en paralelo al presentado anteriormente, ya que en aquel caso se trataba del ánodo y ahora de cátodo y parece que ambas técnicas son totalmente compatibles. En cualquier caso éste es un ejemplo del potencial de las baterías de litio acuosas y de su uso para vehículos eléctricos, y supone un paso más en las mejoras de las baterías, para lo que merece la pena esperar el tiempo que sea necesario.

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Fuente | Nano Letters


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Energias renovables

9 Comment responses

  1. Avatar
    April 08, 2013

    Pues yo no quiero esperar, quiero un coche con esas baterias, poniendo 60kw sseria como un coche normal, pero con la electrolinera.

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  2. Avatar
    April 08, 2013

    Al final las empresas elegirán de entre las tecnologías disponibles en baterías la que les salga más barata, las prestaciones serán similares a las que estamos ya acostumbrados en coches de gasolina, es decir unos 500km de autonomía, pero el tiempo de carga dudo mucho que sea rápido en modo normal (las cargas rápidas en enchufes especiales son otra historia), pues lo que intentarán es que tengamos un cambio de mentalidad y veamos normal cargar por las noches en nuestro garaje (si lo tenemos), y seguramente les salgan más baratas las baterías que en carga rápida pierden bastante durabilidad.

    Un ejemplo de ese cambio de mentalidad que tanto beneficia a las empresas, hace años un teléfono móvil debía ser pequeño y con toda la funcionalidad posible, hoy en día los hay bastante grandes y aún así suelen ser el objeto de deseo de muchos, es decir, su mentalidad ha cambiado con la promesa de obtener otros beneficios.

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  3. Avatar
    April 08, 2013

    Los que ya peinamos canas nos acordamos de aquellas fantásticas historias de cómo sería el mundo de la automoción privada en el año 2000. Las cosas han cambiado pero no han mejorado sustancialmente. Yo mismo he puesto mi granito de arena en el desastre y ya me toca revertir la situación: de forma lenta pero segura (como dicen los ingleses slow and steady) cada uno de nosotros tiene que hacer algo significativo en su vida diaria. Lo de imaginarnos el futuro con sistemas de baterías de recargas en 5 minutos no está en nuestras manos, está en los laboratorios. Que seamos conscientes de que hay una prometedora tecnología no va a hacer que la tengamos en nuestros vehículos al día siguiente, y eso puede frustrarnos un poco. Pero así es la tecnología. No nos desanimemos porque no tenemos lo último de lo último cuando podemos funcionar mucho mejor en el día a día con cosas que tenemos al alcance.
    Eso sí, por favor, que la investigación no se detenga!!!
    EMHO

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  4. Avatar
    April 08, 2013

    La competencia es lo que mueve todo, toca esperar, yo pienso que efectivamente primero tendremos más autonomía, las cargas hiper-rápidas tardarán más en llegar con el fin de abaratar costes todo lo posible, y es que cargando el coche por las noches no necesitamos las cargas rápidas siempre que la autonomía sea decente y no vayamos de vacaciones con el coche, en cuyo caso sí, será necesario unas cargas muy rápidas, pero no creo que represente un porcentaje demasiado alto de los casos.

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  5. Avatar
    April 08, 2013

    600x25kWh= 1.500.000 es decir, necesitamos 1.5MW para cargar a 600C una batería de 25KWh jijiji un reactor nuclear tiene 700MW calculemos

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  6. Avatar
    April 08, 2013

    Creo que gamesa tiene molinos de 4.5mw entre otras potencias. Pues que hagan molinos no tan grandes de una potencia acorde a la demanda que pueda haber en gasolineras y que pongan 1 en cada.

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    April 09, 2013

    Los molinos son solo efectivos en zonas especiales de viento constante.

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    April 09, 2013

    Los molinos eolicos y las placas solares podrian ser una ayuda o complemento a la recarga de las baterias en el coche electrico, tanto desde un punto de vista particular cómo para una electrolinera.

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  9. Avatar
    April 09, 2013

    los molinos hay que ponerlos donde hay viento, no donde se consume la electricidad.
    Hasta ese punto se tira un cable bien gordito y ya está.

    La energía eólica, en combinación con la energía hidroeléctrica, pueden formar un sistema completamente autónomo, como han desarrollado en la isla del hierro. Referencia a nivel mundial.

    http://www.elhierro.es/files/Proyectos/Resumen%20proyecto%20central%20hidroeolica.pdf

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