Baterías que multiplican 4 veces la capacidad de las actuales usando vidrio reciclado

Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de California en Riverside, han usado vidrio residual y un proceso químico de bajo coste, para crear ánodos de nanosilicio que logren un aumento de densidad energética en las baterías de litio-ion 4 veces superior a las normales.

Los responsables del proyecto son: Cengiz Ozkan, profesor de ingeniería mecánica, y Mihri Ozkan, profesor de ingeniería eléctrica. Se cree que serían una solución viable desde el punto de vista ecológico y solucionaría la autonomía de coches eléctricos o duración de aparatos electrónicos.

Los investigadores están persiguiendo la posibilidad de reutilizar la gran cantidad de vidrio que no es reciclado al 100% y acaba en vertederos ya que su dióxido de silicio podría aportar nanopartículas de silicio de alta pureza necesarias para baterías de iones de litio.

Gracias a la reducción a nanoescala del silicio se ha podido reducir en gran medida la inestabilidad que se producían en sus cargas y descargas, lo que lo hacían inviable frente al grafito, a pesar de su capacidad 10 veces superior de almacenar energía. Los investigadores, lograron así crear baterías de media celda de litio ion capaces de almacenar 4 veces más energía que unas que usasen grafito en sus ánodos.

El proceso de 3 etapas, para producirlo empieza con la trituración de vidrio en polvo blanco fino que produce una reacción. El dióxido de silicio se convierte en silicio nanoestructurado, seguido por el revestimiento de las nanopartículas de silicio con carbono.

Las propiedades de estas baterías del tamaño de una moneda o de botón resultaron excelentes, puesto que los electrodos derivados de silicio de vidrio recubierto con carbono, demostraron un excelente rendimiento electroquímico con una capacidad de 1420 mAh/g a una velocidad de C/2 después de 400 ciclos.

Changling Li, estudiante de postgrado en ciencias de los materiales e ingeniería, dijo que una botella de vidrio proporciona suficiente nanosilicio para cientos de baterías de celdas de botón o de tres a cinco baterías de celdas. Posiblemente nos encontremos ante un material de desecho que logre mejorar radicalmente la capacidad de las baterías de iones de litio, y parece que no son los primeros en descubrirlo, ya que recientemente hablamos de las baterías de Goodenough revolucionarias.

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Fuente: ucrtoday