En comparaci\u00f3n con las bater\u00edas tradicionales, las hechas de iones de litio se cargan m\u00e1s r\u00e1pido, duran m\u00e1s y tienen una densidad de potencia m\u00e1s alta, lo que hace que sea m\u00e1s ligera y tenga una mayor duraci\u00f3n.<\/p>\n
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Es por ello que desde la d\u00e9cada de 1990 se han vuelto imperativas para los dispositivos electr\u00f3nicos, como tel\u00e9fonos m\u00f3viles, relojes inteligentes, laptops, c\u00e1maras fotogr\u00e1ficas e incluso autos h\u00edbridos. Ante la demanda de estos componentes, investigadores del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional (IPN) y de la Universidad Aut\u00f3noma Metropolitana (UAM) trabajan en el desarrollo de pilas que funcionan con ion sodio, las cuales vislumbran ser m\u00e1s econ\u00f3micas y ecol\u00f3gicas que las actuales.<\/p>\n
Las bater\u00edas de ion sodio, producto de la sinergia del Centro de Investigaci\u00f3n en Ciencia Aplicada y Tecnolog\u00eda Avanzada (CICATA), Unidad Legaria, y de la UAM-Iztapalapa demostraron en la etapa preliminar una capacidad de almacenamiento y vida \u00fatil muy similar a las de ion litio.<\/p>\n
Para el desarrollo del prototipo universitario, el equipo se dividi\u00f3 en dos. Por una parte, los cient\u00edficos de la UAM-I, Ignacio Gonz\u00e1lez Mart\u00ednez y Guadalupe Ramos S\u00e1nchez, expertos en pilas de ion-litio, estudiaron el dise\u00f1o de compuestos qu\u00edmicos que causan las reacciones de oxidaci\u00f3n y reducci\u00f3n (carga y descarga de la pila) que almacenan la energ\u00eda para mejorar la reversibilidad e incrementar la vida \u00fatil de \u00e9sta.<\/p>\n
El acad\u00e9mico Ignacio Gonz\u00e1lez explic\u00f3 que la durabilidad depende de las estructuras qu\u00edmicas y de la manera en la que est\u00e1n ensamblados sus \u00e1tomos para sintetizar estructuras que almacenen energ\u00eda de manera m\u00e1s eficiente.<\/p>\n
Asimismo, efectuaron pruebas de funcionalidad donde compararon ambas bater\u00edas con la misma cantidad de demanda energ\u00e9tica y se identific\u00f3 que las de ion litio duraron 500 ciclos de recarga y descarga, mientras que las de sodio tuvieron la misma durabilidad durante el tiempo de los experimentos, alrededor de dos meses con pruebas continuas de carga y descarga, pero contin\u00faan en la b\u00fasqueda por extender su tiempo de vida.<\/p>\n
Cabe destacar que en el Laboratorio de Electroqu\u00edmica de la UAM-I se ensamblaron y evaluaron los cuatro prototipos de las bater\u00edas de ion sodio, las cuales son tipo coin, para reloj.<\/p>\n
La otra mitad del grupo se concentra en el Laboratorio Nacional de Conversi\u00f3n y Almacenamiento de Energ\u00eda (LNCAE) del CICATA Legaria, donde se dise\u00f1aron materiales que son empleados como electrodos en las pilas de ion-sodio, algunos de ellos son s\u00f3lidos porosos, conocidos como hexacianoferratos o an\u00e1logos de azul de Prusia.<\/p>\n
Fue as\u00ed como Miguel \u00c1ngel Oliver Tolentino y Edilso Reguera Ruiz, investigadores sometieron tambi\u00e9n a ambas a una evaluaci\u00f3n electroqu\u00edmica, en la que las pilas de sodio obtuvieron resultados de 3.3 voltios de energ\u00eda el\u00e9ctrica, mientras que las de litio son de 3.5.<\/p>\n
El tiempo que las pilas tardan en descargarse est\u00e1 en relaci\u00f3n con la masa del material activo dentro de ella, entre m\u00e1s compuesto qu\u00edmico exista, mayor energ\u00eda se puede almacenar, el reto es lograrlo en el menor volumen posible, sin provocar un corto circuito, ya que cuando los dos electrodos de las bater\u00edas de litio entran en contacto, la bater\u00eda explota.<\/p>\n
La clave al ensamblar electrodos y fabricar bater\u00edas es maximizar la masa por unidad de volumen sin crear riesgos de explosi\u00f3n, comentaron los cient\u00edficos, quienes son pioneros en la materia en M\u00e9xico.<\/p>\n
Por ahora, los cient\u00edficos quieren comprobar el principio de funcionalidad y escalar el tama\u00f1o de los dispositivos de almacenamiento para incrementar la cantidad de energ\u00eda que puede ser extra\u00edda de la pila. Una de las metas es hacer que esta innovaci\u00f3n trascienda y tenga un impacto positivo en la sociedad, a trav\u00e9s de un trabajo conjunto entre las instituciones educativas p\u00fablicas del pa\u00eds.<\/p>\n
En un futuro se quieren fabricar paquetes de bater\u00edas hechas con ion sodio y que sean m\u00e1s econ\u00f3micas y durables que las actuales, hasta llegar al punto de generar pilas para los autom\u00f3viles h\u00edbridos y el\u00e9ctricos, finaliz\u00f3 el especialista polit\u00e9cnico Edilso Reguera.<\/p>\n