Larga vida para las litio-azufre


Un grupo de investigación del Instituto Fraunhofer en Dresden, Alemania, ha desarrollado un nuevo diseño de baterías de litio-azufre que puede aumentar la vida útil de éstas hasta 7 veces en comparación con los últimos resultados publicados para esta tecnología.

La baja durabilidad de las baterías de litio-azufre ha sido siempre la mayor pega de esta tecnología, que en teoría pueden multiplicar por 5 la capacidad específica de las de ion-litio y en la práctica ya han mostrado resultados en los que superan el doble de capacidad de las ion-litio.

Según Holger Althues, director del grupo, “en previos experimentos las baterías apenas llegaban a los 200 ciclos, pero gracias a una combinación especial de los materiales en el cátodo y en el ánodo hemos conseguido alargar la vida útil de las baterías de litio-azufre hasta los 1 400 ciclos”.

En cuanto al ánodo, el prototipo desarrollado no utiliza litio metálico, como se suele hacer normalmente, sino un compuesto de silicio-carbono, que es más estable y sufre menos cambios de estructura que el litio. Estos cambios de estructura solían producir reacciones con el electrolito, los iones de litio, que secaban la batería y en algunos casos hacían crecer el ánodo hasta llegar a hacer contacto con el cátodo, lo que inevitablemente produce un corto y el consecuente fallo de la batería.

Proceso del material poroso para obtener laminas de electrodo de hasta 10 cm de ancho

Por su parte el cátodo es de azufre y una estructura porosa de carbono. Esta estructura permite alojar los átomos de azufre y reducir la reacción entre éste y el electrolito, que es lo que suele degradar las baterías de litio-azufre.

Aunque en la nota de prensa del instituto de Fraunhofer no se aclara qué tipo de estructura es, el grupo de Althues tiene un proyecto llamado MaLiSu (Nanomaterials for future generation Lithium Sulphur batteries) en colaboración con Varta, en el cual utilizan carbono poroso que con la ayuda de un aglutinante es capaz de formar cátodos sin necesidad de disolventes, con el que fueron capaces de alcanzar los 400 Wh/kg pero que solo eran estables hasta los 100 ciclos.

Fabricación de los electrodos con nanotubos alineados verticalmente

Por esta razón también puede ser que la estructura del cátodo sea otra y que esté basada en nanotubos de carbono, ya que el grupo de Holger Althues ha publicado recientemente resultados con este tipo de estructuras. A diferencia de las baterías actuales que usan carbono en forma de nanotubos dispersos en un aglutinante y a modo de aditivo para mejorar el contacto, este grupo sintetiza los nanotubos directamente en el contacto de la batería y alineados de forma vertical, para luego infiltrar el azufre entre los nanotubos. La disposición de los nanotubos y su unión directa al contacto mejoraría muchísimo la conductividad y descarta además el uso del aglutinante.

Las baterías de litio-azufre ya han demostrado su gran potencial en otras ocasiones y puede que sea la siguiente generación de baterías, de la cual se espera que proporcione al menos el doble y posiblemente el triple de capacidad para el mismo peso que las actuales de ion-litio. De hecho, al igual que en los trabajos de Oxis Energy, el grupo de Dresden confía en alcanzar una capacidad especifica de 600 Wh/kg gracias a su método de fabricación del que esperamos tener más detalles pronto.

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Fuente | Fraunhofer


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Energias renovables

11 Comment responses

  1. Avatar
    April 04, 2013

    desmole las gracias al carbono!!! 😀

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  2. Avatar
    April 04, 2013

    supongo que de todas estas prometedoras noticias saldrá algo comercialmente viables digamos, dentro de 5 años…y es que siempre estamos a cinco años de algo.

    EMHO

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  3. Avatar
    April 04, 2013

    Hace 5 años decian que iban a sacar baterias con una energia especifica de 400wh/kg ahora sin llegar a lo prometido dicen que dentro de otros 3 años llegaran a los 600wh/kg ¿Pero esta gente de que van?. Por cierto estuve mirando y rebuscando en la pagina de Oxis Energi y ponian lo de 600wh/kg para el 2016 pero en otra parte hablavan que lo más realista era que conseguirian 450wh/kg para esa fecha ¡¡¡Hasta ellos mismos se contradicen!!!. Yo de esta gente no me creo ni un 10% de lo que dicen todo es cuento chino muchas pruebas, muchas configuraciones blaaaaaablaaaaaa y al mercado no esta llegando ABSOLUTAMENTE nada de nada, lo unico a dia de hoy cierto són los 247Wh/kg de las celdas Panasonic 18650 que monta el Tesla S y 500 ciclos el resto humo y más humo.

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  4. Avatar
    April 04, 2013

    Y a este paso mas humo vamos a tener.

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  5. Avatar
    April 04, 2013

    Humo el que están echando por la boca los mamandurrieros de la energía fósil cada vez que leen una de estas noticias.

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  6. Avatar
    April 04, 2013

    Chispas es lo que hechan estos piratas cuando ven que su presupuesto se les acaba y necesitan a más incautos inversores “privados o publicos”para seguir viviendo de mentiras y baterias milagrosas que nunca llegan, vendedores de humo del siglo 21.

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  7. Avatar
    April 04, 2013

    No importa que digan que tardarán otros 5 años, al parecer nosotros saldremos de la crisis también dentro de un año y podremos comprarnos el coche electrico. O eso ha dicho este año Rajoy.. y el año pasado y el anterior..

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  8. Avatar
    April 04, 2013

    con noticias como esta es cuando uno puede apreciar bien la diferencia entre un pais penoso como el nuestro y otro como Alemania donde saben donde y como invertir el dinero en proyectos rentables a largo plazo…
    Instituto ligado a la administracion publica, con colaboracion de alguna gran empresa alemana del sector (Varta), investigacion en algo con un potencial de aplicacion enorme y objetivo a medio/largo plazo. Asi es como deberia funcionar nuestro pais, invertiendo de esta manera
    Esta forma de investigar se repite en los demas paises mas avanzados, lease USA, Japon, etc

    Inversor

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  9. Avatar
    April 04, 2013

    Mientras Alemania invierte en la contratación de Ingenieros ya formados en Españistan y en I+D. Aqui invertimos en el Casino Eurovegas cuyo empresario es un mafioso con causas judiciales abiertas. O invertimos en desgravaciones fiscales para el juego de azar algo reciente puesto por Montoro. Aqui nos pega más los coches a pedales va muy acorde a nuestra cultura choricera.

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  10. Avatar
    April 04, 2013

    Hombre a pedales no! Que los sobres son muy gordos y Suiza queda muy lejos.

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  11. Avatar
    April 04, 2013

    Es lógico que en Alemania sea donde se avance, nuestros ingenieros también están allí xD triste pero cierto, aquí es más rentable invertir en casinos o hacerse político y que entre todos paguemos sus negocios.

    Estos avances llegarán, pero ya sabéis que los que mueven los hilos ganarán menos dinero, ergo no les corre prisa alguna.

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