Los científicos australianos han desarrollado un electrolito no inflamable para baterías de iones de potasio y potasio, para aplicaciones en sistemas de almacenamiento de energía de próxima generación más allá de la tecnología de litio. En la revista Angewandte Chemie los científicos escriben que el nuevo electrolito basado en un fosfato orgánico hace que las baterías sean más seguras y también permite la operación a concentraciones reducidas, que es una condición necesaria para aplicaciones a gran escala.
La tecnología de iones de litio aún domina las aplicaciones de almacenamiento de energía, pero tiene desventajas intrínsecas, entre las que se encuentran el precio, los problemas ambientales y la inflamabilidad del electrolito. Por lo tanto, en las tecnologías de próxima generación, los científicos están reemplazando el ion de litio coniones más abundantes y mucho más baratos, como el ion de potasio. Sin embargo, las baterías de iones de potasio y de iones de potasio también enfrentan problemas de seguridad, y los electrolitos no inflamables aún no están disponibles para ellos.
El científico de materiales Zaiping Guo y su equipo de la Universidad de Wollongong, Australia, han encontrado una solución. Los investigadores desarrollaron un electrolito basado en un material ignífugo y lo adaptaron para su uso en baterías de potasio. Además de proporcionar no inflamabilidad, podría seroperado en baterías a concentraciones que son adecuadas para aplicaciones a gran escala, escriben los científicos.
Este nuevo electrolito contenía fosfato de trietilo como único componente del disolvente. Esta sustancia se conoce como retardante de llama. Se ha probado en baterías de iones de litio, pero solo concentraciones muy altas proporcionaron suficiente estabilidad para el funcionamiento a largo plazo tambiénalto para aplicaciones industriales. La industria de la batería exige electrolitos diluidos, que son más baratos y aseguran un mejor rendimiento. Sin embargo, al usar iones de potasio, las concentraciones podrían reducirse, informaron los autores. Combinaron el solvente de fosfato con una sal de potasio comúnmente disponible y obtuvieronun electrolito que no se quemó y permitió un ciclo estable de las concentraciones de batería ensambladas de 0.9 a 2 moles por litro, que son concentraciones adecuadas para escalas más grandes; por ejemplo, en aplicaciones de redes inteligentes.
Según los autores, la clave de ese rendimiento fue la formación de una capa de interfase de electrolitos sólidos uniforme y estable. Observaron esta capa, que garantiza la operabilidad de los electrodos, solo con el electrolito de fosfato. Los electrolitos convencionales a base de carbonato no pudieronpara construir esta capa. Los autores también informaron una alta estabilidad de ciclo; mientras que, en las mismas condiciones, el electrolito convencional a base de carbonato se descompuso.
Guo y su equipo han demostrado que las baterías de iones de potasio de próxima generación pueden ser seguras mediante el uso de un nuevo electrolito inorgánico a base de fosfato. Sugieren que los electrolitos basados en retardantes de llama pueden desarrollarse más y podrían usarse para el diseñode otros sistemas de baterías no inflamables.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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