Investigadores en la Rice University encontraron un material para remplazar al grafito de las pilas recargables, que comúnmente utilizamos, con “esponjas de silicio”, sentando las bases para fabricar nuevas pilas más poderosas y duraderas.

El silicio es uno de los elementos más comunes en la Tierra y un buen candidato para remplazar al grafito de las baterías, en las que desempeña el papel de ánodo[1], debido a que en forma de “esponja”, probó ser un material que puede absorber 10 veces más litio que el grafito.

Los resultados fueron publicados en el journal Chemistry of Materials por los investigadores Sibani Lisa Biswal, profesor de química e ingeniería molecular y Madhuri Thankur, autor líder del artículo titulado “Freestanding macroporous silicon and pyrolyzed polyacrylonitrile as a composite anode for lithium ion batteries”; en el detallan los cambios que hicieron al material para que absorbiera y contuviera mejor el litio.

Asimismo, impregnaron las esponjas en un polímero conductor llamado poliacrilonitrilo (PAN) para mejorar su resistencia, absorción y su conductividad. El resultado fue una batería de litio con una capacidad de descarga de 1,260 miliamperios-hora (mAH) por gramo, es decir, una batería que permanece cargada por más tiempo.

Al comparar las baterías antes y después de impregnarlas con PAN, reportaron que sin el polímero tenían una capacidad de descarga de 757 mAh por gramo, que disminuía rápidamente después del segundo ciclo de carga-descarga, fallando por completo al 15° ciclo. En contraste, las pilas con el material tratado mantuvieron su capacidad hasta el cuarto ciclo de carga-descarga y después perdieron su capacidad hasta el 20° ciclo.

Los investigadores aún buscan técnicas para incrementar los ciclos de carga-descarga de estas baterías para introducirlas al mercado.

 

Si se quiere saber más del  funcionamiento de las pilas se puede consultar estás páginas:

 

Batería de Litio: http://es.wikipedia.org/wiki/Bateria_de_litio.

 

 

Bibliografía

 

Madhuri Thankur, Roderick Borong Pernites, Naoki Nitta, Mark Isaacson, Steven L Sinsabaugh, Michael S. Wong, Sibani Lisa Biswal. Freestanding macroporous silicon and pyrolyzed polyacrylonitrile as a composite anode for lithium ion batteries. Chemistry of Materials

 


[1] Parar cerrar el circuito eléctrico de las baterías es necesario dos electrodos, el ánodo y el cátodo; en las baterías de litio, el cátodo es cobalto, trifilina (LiFePO4) u óxido de manganeso y el grafito, el ánodo, juntos, en una solución de sal de litio, tienen un reacción electroquímica.

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