Los investigadores de la Universidad de Waterloo han logrado un avance clave en el desarrollo de baterías de próxima generación que se fabrican con magnesio en lugar de litio. Cuando la idea de crear baterías con magnesio se compartió por primera vez en un artículo académico fundamental en 2000, ese diseño novedoso no proporcionaba suficiente voltaje para competir con las baterías de iones de litio, que se utilizan predominantemente en el mercado. El magnesio es mucho más abundante y menos costoso que el litio, lo que ayudaría a fomentar el almacenamiento de energía sostenible. Ahora, el equipo de Waterloo está un paso más cerca de hacer realidad las baterías de magnesio, que podrían ser más económicas y sostenibles que las versiones de iones de litio disponibles actualmente.
Linda Nazar, profesora del Departamento de Química y titular de la Cátedra de Investigación de Canadá en Materiales Energéticos de Estado Sólido, y Chang Li, investigador postdoctoral del Grupo Nazar, han diseñado un electrolito que permite un ánodo de magnesio de alta eficiencia. Li y Nazar colaboraron con la UC Berkeley y Sandia National Labs para esta investigación.
Su investigación, “Una interfaz de metal desnudo dinámica permite la electrodeposición reversible de magnesio a 50 mAh cm-2”, se publicó en Joule el 6 de diciembre.
Las baterías tienen tres partes principales: un cátodo (el lado positivo de la batería), un ánodo (el lado negativo de la batería) y una solución química conocida como electrolito que permite el flujo de carga eléctrica entre el cátodo y el ánodo. La investigación inicial sobre baterías basadas en magnesio generó un voltio, menos de lo que funciona una batería AA estándar (1,5 voltios). Se descubrió que el electrolito que idearon Li y Nazar funcionaba hasta con tres voltios y se espera que se produzcan mejoras adicionales con un diseño de cátodo aún mejor.
“El electrolito que desarrollamos nos permite depositar láminas de magnesio con una eficiencia extremadamente alta y es estable a un voltaje más alto que el probado con éxito anteriormente”, dijo Li. “Todo lo que necesitamos ahora es el cátodo adecuado para unirlo todo”.
Si bien otros investigadores han tenido cierto éxito en esta área, esos estudios utilizaron materiales costosos que podrían ser difíciles de ampliar para uso comercial. El diseño de electrolito de Li y Nazar es económico y se podría ampliar rápidamente para el mercado de baterías de próxima generación. Además, no es corrosivo ni inflamable, dos problemas que se presentaban con las iteraciones de electrolitos anteriores.
“Este es otro gran paso en el camino hacia la comercialización de una batería de magnesio funcional”, afirmó Nazar. “Esperamos que nuestro trabajo nos abra una puerta a nosotros, o a alguien más, para descubrir y desarrollar el electrodo positivo adecuado que complete el rompecabezas de la batería de magnesio”.
Fuente: Tech Xplore.