En la búsqueda para encontrar baterías seguras y de bajo costo para el futuro, eventualmente tenemos que hacernos una pregunta: ¿por qué no simplemente usar el agua como electrolito? El agua es barata, abundante, no se quema y puede conduciriones. Pero tiene un inconveniente importante: solo es químicamente estable hasta un voltaje de 1.23 voltios. En otras palabras, una celda de agua proporciona tres veces menos voltaje que una celda de iones de litio habitual con 3.7 voltios, lo que la hace poco adecuada paraaplicaciones en un automóvil eléctrico. Sin embargo, una batería rentable a base de agua podría ser extremadamente interesante para aplicaciones de almacenamiento de electricidad estacionarias.
solución salina sin agua libre
Ruben-Simon Kühnel y David Reber, investigadores del Laboratorio de Conversión de Materiales para la Energía de Empa, ahora han descubierto una forma de resolver potencialmente el problema: el electrolito salino debe ser líquido pero concentrado para que no contenga agua "excedente".
Para sus experimentos, los dos investigadores utilizaron la sal especial de sodio FSI nombre preciso: bis fluorosulfonil imida de sodio. Esta sal se disuelve extremadamente bien en agua: siete gramos de sodio FSI y un gramo de agua producen una solución salina transparentever clip. Como todas las moléculas de agua se agrupan alrededor de los cationes de sodio cargados positivamente en una envoltura de hidrato en este líquido, prácticamente no quedan moléculas de agua sin unir.
Barato para producir
Los investigadores descubrieron que esta solución salina muestra una estabilidad electroquímica de hasta 2.6 voltios, es decir, casi el doble que otros electrolitos acuosos. El descubrimiento podría ser la clave para células de batería económicas y seguras; económico porque, aparte de cualquier otra cosa, las células de sodio FSI se pueden construir de manera más segura y, por lo tanto, más fácilmente que las baterías de iones de litio conocidas.
El sistema ya ha resistido una serie de ciclos de carga y descarga en el laboratorio. Hasta ahora, sin embargo, los investigadores han estado probando los ánodos y cátodos de su batería de prueba por separado, contra un electrodo estándar como socio. En el próximopaso, las dos medias celdas se deben combinar en una sola batería. Luego se programan ciclos adicionales de carga y descarga.
Las actividades de investigación de Empa sobre baterías novedosas para sistemas estacionarios de almacenamiento de electricidad están integradas en el Centro Suizo de Competencia para el Almacenamiento de Calor y Electricidad SCCER HaE, que coordina la investigación de nuevos conceptos de almacenamiento de calor y electricidad a nivel nacional y está dirigida por PaulInstituto Scherrer PSI. Si el experimento tiene éxito, las baterías de agua económicas estarán a poca distancia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Empa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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