Un nuevo tipo de batería combina capacitancia negativa y resistencia negativa dentro de la misma celda, permitiendo que la celda se cargue automáticamente sin perder energía, lo que tiene implicaciones importantes para el almacenamiento a largo plazo y una potencia de salida mejorada para las baterías.
Estas baterías se pueden usar en comunicaciones de muy baja frecuencia y en dispositivos como luces intermitentes, avisadores electrónicos, osciladores controlados por voltaje, inversores, fuentes de alimentación conmutadas, convertidores digitales y generadores de funciones, y eventualmente para tecnologías relacionadas con computadoras modernas.
adentro Revisiones de física aplicada , de AIP Publishing, Helena Braga y sus colegas de la Universidad de Oporto en Portugal y la Universidad de Texas en Austin, informan que fabrican su batería muy simple con dos metales diferentes, como electrodos y un electrolito de vidrio de litio o sodio entre ellos.
"El electrolito de vidrio que desarrollamos era rico en litio, por lo que pensé que podríamos hacer una batería en la que el electrolito alimentara a ambos electrodos con iones de litio, en carga y descarga sin necesidad de metal de litio", dijo Braga.
Este trabajo es significativo, porque unifica la teoría detrás de todos los dispositivos de estado sólido, como baterías, condensadores, fotovoltaicos y transistores, donde los diferentes materiales en contacto eléctrico exhiben las propiedades del material combinado en lugar de las delmateriales individuales.
"Cuando uno de los materiales es un aislante o dieléctrico, como un electrolito, cambiará localmente su composición para formar condensadores que puedan almacenar energía y alinear los niveles de Fermi dentro del dispositivo", dijo Braga.
En una batería, la diferencia de potencial de circuito abierto entre los electrodos se debe a la necesidad eléctrica de alinear los niveles de Fermi, una medida de la energía de los electrones menos apretados dentro de un sólido, que también es responsable de la polaridad de los electrodosLas reacciones químicas se producen más tarde y son alimentadas por esta energía potencial eléctrica almacenada en los condensadores.
"Nuestras células electroquímicas, que en principio son más simples que las baterías, tienen que ver con la autoorganización, que es la sustancia de la vida", dijo Braga.
Para contribuir a un mundo más sostenible, el ciclismo automático se puede detener o mitigar al no permitir un salto en los niveles de Fermi o al configurar una resistencia negativa.
"Esto se puede obtener al tener el electrodo negativo del mismo material que los iones positivos del electrolito", dijo Braga. "Da lugar a un dispositivo que se autocarga sin autociclo - aumentando la energía almacenada en- a diferencia de la degradación natural del proceso electroquímico que hace que la energía almacenada disminuya por la disipación de calor. Este último tiene aplicaciones en todos los dispositivos de almacenamiento de energía, como baterías y condensadores, y puede mejorar sustancialmente su autonomía ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :