Aunque apenas hayan cambiado en los últimos años, el campo de las baterías es uno de los que más investigación tiene en lo referente a los teléfonos móviles, ya que la eficiencia de las baterías es clave en los dispositivos que utilizamos hoy en día, como teléfonos móviles, smartwatches, auriculares, etcétera. Hoy, dos nuevas innovaciones podrían traer mejoras a este campo.
Ventana al interior de la batería
Las baterías de litio-ion actuales están tan limitadas porque la propia química les impide avanzar y tener más capacidad o ser más eficientes. El futuro pasa por utilizar otras soluciones como el litio-oxígeno o el litio-sulfuro. El principal obstáculo para hacer que estas baterías sean reales son las dendritas, que son las que forman las estructuras de litio que a su vez forman los electrodos.
Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para ver cómo se comportan las posibles nuevas baterías que prueban, gracias a analizar continuamente los ciclos de carga y descarga y viendo los flujos de las celdas y la capacidad de las mismas, en lugar de tener que cortarlas para analizarlas posteriormente. Gracias a la ventana, ahora pueden ver cómo las dendritas crecían cuando se acumulaba el litio en el electrodo, y cómo se comprimía al hacer el ciclo inverso en tiempo real.
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Hemoglobina para las baterías de lítio-oxígeno
Como ya hemos dicho, las baterías actuales están limitadas por su falta de eficiencia y la acumulación de peróxido de litio con el paso del tiempo, lo cual reduce la vida útil de los electrodos, disminuyendo la duración de la batería.
Para reducir este efecto, investigadores de la Universidad de Yale han descubierto que, utilizando hemoglobina, presente en la sangre tanto animal como humana, se mejora la funcionalidad de las baterías de litio-oxígeno, y además se ayudará a reciclar las baterías con el fin de reducir los residuos.
Las baterías de litio-oxígeno, o también conocidas como litio-aire, tienen una vida útil mayor que las de litio-ion, y además tienen potencial para permitir tener el teléfono varias semanas sin cargarlo. Primero deben solucionarse determinados problemas, como su eficiencia y la acumulación del peróxido de litio.
Para ello, los investigadores encontraron que la hemoglobina servía como catalizador para que el óxido de litio de la celda se descompusiera en iones de litio y oxígeno en estado gaseoso, en lugar de mantener el oxígeno sólido como hicieron otros estudios anteriores. De esta manera, la hemoglobina se disolvía en los electrolitos, reduciendo la cantidad de energía necesaria para que la batería se cargue y descargue.
Cuando respiramos, la hemoglobina transporta el oxígeno del aire a los pulmones, y cuando espiramos, lleva el dióxido de carbono afuera. Por tanto, la hemoglobina tiene buenos enlaces con el oxígeno, por lo que es ideal para utilizarla con las baterías de litio-oxígeno. Además, la hemoglobina se suele tirar como desperdicio, por lo que su obtención tendría un origen ecológico pues se obtiene de la sangre de cualquier animal.
