Las baterías de próxima generación podrían usar material derivado de árboles
Un equipo de científicos ha encontrado una forma de hacer uso de un material inusual en las baterías de próxima generación: la madera. El equipo de la Universidad de Brown ha desarrollado un material derivado de árboles para su uso en baterías de estado sólido, que son más seguras y menos dañinas para el medio ambiente que las baterías actuales.
Las baterías de iones de litio de la generación actual, como las que se usan en teléfonos, computadoras y vehículos electrónicos, usan líquidos volátiles como electrolitos. Estos electrolitos conducen iones de litio entre los electrodos positivo y negativo de una batería. Los electrolitos líquidos hacen bien este trabajo, pero son tóxicos y pueden ser peligrosos. Si la batería sufre un cortocircuito, por ejemplo, el líquido puede arder y la batería puede incendiarse. Esto no suele ser un problema en el uso diario, pero ha provocado el retiro del mercado de algunas baterías que se han fabricado incorrectamente.
Para hacer que las baterías sean más seguras, los investigadores están desarrollando baterías de estado sólido, en las que se utiliza un material sólido como electrolito. Un material sólido no inflamable sería más seguro de usar y potencialmente menos dañino para el medio ambiente de producir. La mayor parte de la investigación actual sobre electrolitos sólidos ha involucrado cerámicas , que conducen muy bien los iones pero que son frágiles y pueden agrietarse o romperse fácilmente.
El equipo de Brown ha desarrollado un material para ser utilizado como electrolito sólido que está compuesto por una combinación de tubos de cobre y polímero que se derivan de la madera y se denominan nanofibrillas de celulosa. El material polimérico que desarrollaron los investigadores es extremadamente delgado y flexible, como una hoja de papel, lo que facilita su uso en la fabricación. Sin embargo, su conductividad iónica es tan buena como la de materiales más gruesos y frágiles como la cerámica.
“Los iones de litio se mueven en este electrolito sólido orgánico a través de mecanismos que normalmente encontramos en la cerámica inorgánica, lo que permite una conductividad iónica récord”, dijo el coautor Yue Qi, profesor de la Escuela de Ingeniería de Brown, en un comunicado . "El uso de materiales que proporciona la naturaleza reducirá el impacto general de la fabricación de baterías en nuestro medio ambiente".
Los investigadores dicen que esperan que este desarrollo ayude a que las baterías de estado sólido estén comúnmente disponibles para mejorar la seguridad en la electrónica de consumo.
La investigación se publica en la revista Nature .