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Ingenieros japoneses desarrollan baterías autorreparables

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Cuando se trata de las baterías que alimentan gran parte de nuestro mundo actual, dos elementos son de suma importancia: su longevidad y su capacidad. Los investigadores trabajan constantemente para mejorar ambos aspectos.

Capacidad de almacenamiento reducida

Hoy tenemos baterías de iones de litio y de sodio. Aunque ambas son baterías potentes, los ciclos repetidos de carga y uso pueden afectar significativamente su longevidad y reducir su capacidad de almacenamiento con el tiempo.

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Ahora, los ingenieros de la Universidad de Tokio han ideado una forma de evitar este problema mediante el diseño de baterías autorreparables. El profesor Atsuo Yamada y su equipo han ideado una innovación que no solo prolonga la vida útil de las baterías, sino que también puede permitirles una mayor capacidad.

Las baterías normalmente están compuestas por capas de material metálico. A medida que las baterías se cargan y descargan, estas capas comienzan a destruirse y desarrollan grietas llamadas fallas de apilamiento.

Estos defectos disminuyen la capacidad de las baterías para almacenar y entregar una carga. La razón detrás de este apilamiento de degradación es porque el material se mantiene unido por una fuerza débil llamada fuerza de Van der Waals.

Esta fuerza se ve fácilmente frustrada por el estrés que se ejerce sobre las baterías durante la carga y el uso. Sin embargo, Yamada y sus colegas concibieron un nuevo material que pueda soportar este estrés.

La fuerza de Van der Waals

Demostraron que si la batería está fabricada con un material modelo, el óxido en capas redox de oxígeno (Na2RuO3), no solo disminuye la degradación de los ciclos de carga y descarga, sino que las capas se autoreparan. Esto se debe a que el Na2RuO3 se mantiene unido por una fuerza llamada atracción culómbica, que es mucho más fuerte que la fuerza de Van der Waals.

"Esto significa que las baterías podrían tener una vida útil mucho más larga, pero también podrían ser empujadas más allá de los niveles que actualmente las dañan", dijo Yamada. "Aumentar la densidad de energía de las baterías es de suma importancia para lograr el transporte electrificado".


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