Los investigadores de la Universidad del Este de Finlandia han desarrollado un nuevo material híbrido de micropartículas de silicio mesoporosas y nanotubos de carbono que pueden mejorar el rendimiento del silicio en las baterías de iones de litio. Los avances en la tecnología de baterías son esenciales para el desarrollo sostenible y para lograr la neutralidad climática.
Los estados y las empresas de todo el mundo buscan ansiosamente tecnologías nuevas y sostenibles para lograr la neutralidad climática en todos los sectores de la sociedad, desde el transporte y la producción de consumibles hasta la producción de energía. Una vez que se produce energía verde, debe almacenarse antes de poder ser utilizada.utilizado en aplicaciones portátiles. En este paso, la tecnología de batería juega un papel esencial para hacer que el consumo de energía verde sea una alternativa viable.
En el futuro, el silicio reemplazará gradualmente al carbono como material anódico en las baterías de iones de litio LIB. Este desarrollo está impulsado por el hecho de que la capacidad del silicio es diez veces mayor que la capacidad del grafito, que actualmente se usacomo el material del ánodo en las LIB. El uso de silicio en el ánodo hace posible incluso duplicar la capacidad de la celda total de la batería. Sin embargo, el silicio enfrenta desafíos severos en la tecnología de la batería debido a sus propiedades inestables del material. Además, no hay tecnología disponiblehasta ahora para producir ánodos factibles únicamente a partir de silicio.
Para minimizar el efecto reductor de las altas tasas de carga sobre la capacidad de los ánodos de silicio, los investigadores de la Universidad del Este de Finlandia han desarrollado un material híbrido de micropartículas de silicio mesoporoso PSi y nanotubos de carbono CNT. Según los investigadores, elEl material híbrido debe realizarse mediante la conjugación química de PSi y CNT con la polaridad correcta para no obstaculizar la difusión de iones de litio en silicio. Con el tipo correcto de conjugación, también se mejoró la conductividad eléctrica y la durabilidad mecánica del material.Además, las micropartículas de PSi utilizadas en el material híbrido se produjeron a partir de cenizas de cáscara de cebada para minimizar la huella de carbono del material anódico y para apoyar su sostenibilidad.encontrado en abundancia en la ceniza de cascarilla. Los hallazgos fueron publicados en Informes científicos y Química y física de materiales .
A continuación, los investigadores apuntan a producir un ánodo de silicio completo con un electrolito sólido para abordar los desafíos relacionados con la seguridad de los LIB y la interfaz de electrolito sólido SEI inestable.
"El progreso de la investigación LIB es muy emocionante, y queremos contribuir al campo con nuestro conocimiento relacionado con las estructuras mesoporosas de silicio. Con suerte, la UE invertirá más en la investigación básica de baterías para pavimentar la olapara baterías de alto rendimiento y para apoyar la competitividad de Europa en este campo. La hoja de ruta de Battery 2030+ sería esencial para apoyar este progreso ", señala el profesor Vesa-Pekka Lehto de la Universidad del Este de Finlandia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Este de Finlandia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Nueva investigación de la luz más antigua confirma la edad del universo
Las primeras imágenes del Orbitador Solar revelan 'fogatas' en el sol
Los científicos proponen un plan para determinar si el Planeta Nueve es un agujero negro primordial
Platón tenía razón: la Tierra está hecha, en promedio, de cubos
Nuevo modelo conecta la física de gotitas respiratorias con la propagación de Covid-19
Los científicos descubren que los volcanes en Venus todavía están activos