Nanotecnología para aumentar la capacidad de las baterías

Los nanotubos de carbono se emplean en uno de los electrodos, aumentando la capacidad, lo que puede ser útil para hacer baterías de aparatos electrónicos pequeños, pero también para vehículos eléctricos.

Los vehículos eléctricos no emiten CO2, siempre que la electricidad provenga de energías renovables, como la eólica, la energía solar fotovoltaica y la termosolar o solar termoeléctrica. Las baterías de litio no sólo sirven para los automóviles eléctricos, sino que ya empiezan a utilizarse para almacenar y gestionar la energía eólica.

Los aerogeneradores podrán suministrar la electricidad a los vehículos eléctricos, que en un futuro servirán también para almacenar y regular la electricidad intermitente del sector eólico. Pero las baterías también se pueden emplear directamente en los parques eólicos.

Una batería de iones de litio tiene tres componentes básicos: un electrodo negativo (ánodo) y uno positivo (cátodo), separados por un electrolito, un material eléctrico conductor a través del cual pasan fácilmente partículas cargadas (iones).

Cuando se usa la batería, los iones de litio positivamente cargados pasan por el electrolito hacia el cátodo produciendo energía eléctrica, mientras que cuando se recargan, una corriente externa hace que los iones se desplacen en el sentido contrario, alojándose en el material poroso del ánodo.

Para hacer su nuevo electrodo, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han aplicado un método de fabricación de capa por capa en el que un material base se baña alternativamente en soluciones que contienen nanotubos de carbono que han sido tratados con compuestos orgánicos que les confieren carga negativa o positiva. 

La nueva bateria del MIT no solo muestra una eficacia alta, sino que también es muy estable, hasta el punto de que no se ha detectado deterioro del dispositivo tras mil ciclos de carga y descarga.

Pero la capacidad mejorada sólo se aprecia en las fases de alta potencia de la batería y, además, sólo han fabricado electrodos pequeños.

La semana pasada, un estudio de geológos estadounidenses dio a conocer que Afganistán tiene casi un billón de dólares en reservas minerales sin explotar, incluyendo reservas de litio tan importantes como las de Bolivia.

Según una nota interna del Pentágono, Afganistán podría convertirse en la "Arabia Saudí del litio". Las compañías mineras y tecnológicas llevan mucho tiempo mirando con avidez el litio.

El litio es un componente indispensable de las baterías recargables, utilizadas por los teléfonos, los iPods y iPads, así como las baterías de los vehículos eléctricos.

Los fabricantes de automóviles japoneses Nissan, Honda y Toyota se encuentran entre los que apuestan con fuerza por los vehículos eléctricos o híbridos enchufables, que no emiten ni CO2 ni otros gases de efecto invernadero y que deberían empezar a reemplazar a aquellos impulsados por gasolina.

En ese sentido, las baterías recargables de iones de litio, y potencialmente nuevas baterías como una que combina litio con aire, se perfilan como la mejor opción por su eficiencia, su escaso peso y su gran capacidad de almacenamiento de energía.

El presidente estadounidense, Barack Obama, ha dicho que quiere un millón de vehículos eléctricos en su país en 2015. Su vicepresidente, Joe Biden, afirmó el lunes pasado en la ceremonia de inauguración de una fábrica de baterías de litio que este producto podría reducir la dependencia del petróleo y prevenir desastres como el reciente derrame de crudo en el Golfo de México.

La australiana Orocobre firmó en enero pasado un acuerdo con Toyota para desarrollar un proyecto de litio en Argentina. Este mes, un consorcio surcoreano y una firma minera canadiense lanzaron una exploración de litio también en Argentina,

Galaxy Resources, una compañía minera y química australiana, comenzará muy pronto a procesar en su planta de china los recursos de la segunda reserva mundial de espudomena, un mineral fuente de litio, situada en el oeste de Australia.

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