Esta serie de fotograf\u00edas muestra la reacci\u00f3n qu\u00edmica que se produce durante la carga de una bater\u00eda de ox\u00edgeno de litio utilizando yoduro de litio como un aditivo.<\/p>\n
Estudio explica los resultados contradictorios de otros experimentos, puede conducir a las bater\u00edas con m\u00e1s energ\u00eda por libra.<\/p>\n
Los investigadores de la bater\u00eda coinciden en que una de las posibilidades m\u00e1s prometedoras para la futura tecnolog\u00eda de bater\u00edas es la bater\u00eda de litio-aire (o litio-ox\u00edgeno), que podr\u00eda proporcionar tres veces m\u00e1s energ\u00eda para un peso determinado que la tecnolog\u00eda actual, las bater\u00edas de iones de litio.\u00a0Pero las pruebas de diversos enfoques para crear tales bater\u00edas han producido resultados contradictorios y confusos, as\u00ed como controversias sobre c\u00f3mo explicarlos.<\/p>\n
Ahora, un equipo del MIT ha llevado a cabo pruebas detalladas que parecen resolver las cuestiones relativas a un material prometedor para estas bater\u00edas: un compuesto llamado ioduro de litio (LiI).\u00a0El compuesto fue visto como una posible soluci\u00f3n a algunos de los problemas de la bater\u00eda de litio-aire, incluyendo una incapacidad para sostener muchos ciclos de carga-descarga, pero hallazgos contradictorios hab\u00edan planteado preguntas sobre la utilidad del material para esta tarea.\u00a0El nuevo estudio explica estas discrepancias, y aunque sugiere que el material podr\u00eda no ser adecuado despu\u00e9s de todo, el trabajo proporciona orientaci\u00f3n para los esfuerzos para superar los inconvenientes de LiI o encontrar materiales alternativos.<\/p>\n
Los nuevos resultados aparecen en la revista\u00a0Energy and Environmental Science<\/em>\u00a0, en un art\u00edculo de Yang Shao-Horn, WM Keck, profesor de energ\u00eda del MIT;\u00a0Paula Hammond, la David H. Koch Profesor de Ingenier\u00eda y jefe del Departamento de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica;\u00a0Michal Tulodziecki, un postdocto reciente del MIT en el Laboraotory de la investigaci\u00f3n de la electr\u00f3nica;\u00a0Graham Leverick, estudiante de posgrado del MIT;\u00a0Yu Katayama, estudiante visitante;\u00a0Y otros tres.<\/p>\n La promesa de la bater\u00eda de litio-aire proviene del hecho de que uno de los dos electrodos, que generalmente est\u00e1n hechos de metal o \u00f3xidos met\u00e1licos, es reemplazado con aire que fluye dentro y fuera de la bater\u00eda;\u00a0Una sustancia sin peso se sustituye as\u00ed por uno de los componentes pesados.\u00a0El otro electrodo en tales bater\u00edas ser\u00eda litio met\u00e1lico puro, un elemento ligero.<\/p>\n Pero esa promesa te\u00f3rica se ha limitado en la pr\u00e1ctica debido a tres cuestiones: la necesidad de altos voltajes para la carga, una baja eficiencia con respecto a la recuperaci\u00f3n de la cantidad de energ\u00eda puesta y la vida \u00fatil del ciclo, que resultan de la inestabilidad del ox\u00edgeno de la bater\u00eda electrodo.\u00a0Los investigadores han propuesto la adici\u00f3n de yoduro de litio en el electrolito como una forma de abordar estos problemas.\u00a0Sin embargo, los resultados publicados han sido contradictorios, con algunos estudios encontrando que el LiI mejora la vida en bicicleta “, mientras que otros muestran que la presencia de LiI conduce a reacciones irreversibles y un ciclo de bater\u00eda pobre”, dice Shao-Horn.<\/p>\n Anteriormente, “la mayor parte de la investigaci\u00f3n se centr\u00f3 en los productos org\u00e1nicos” para hacer bater\u00edas de litio-aire factibles, dice Michal Tulodziecki, autor principal del documento.\u00a0Pero la mayor\u00eda de estos compuestos org\u00e1nicos no son estables, dice, “y es por eso que ha habido un gran \u00e9nfasis en ioduro de litio [un material inorg\u00e1nico], que algunos papeles dicen ayuda a las bater\u00edas a alcanzar miles de ciclos.\u00a0Pero otros dicen que no, da\u00f1ar\u00e1 la bater\u00eda “. En este nuevo estudio, dice,” exploramos en detalle c\u00f3mo el yoduro de litio afecta el proceso, con y sin agua “, una comparaci\u00f3n que result\u00f3 ser significativa.<\/p>\n El equipo examin\u00f3 el papel de LiI en la descarga de la bater\u00eda de litio-aire, utilizando un enfoque diferente de la mayor\u00eda de los otros estudios.\u00a0Un conjunto de estudios se llev\u00f3 a cabo con los componentes fuera de la bater\u00eda, lo que permiti\u00f3 a los investigadores a cero en una parte de la reacci\u00f3n, mientras que el otro estudio se realiz\u00f3 en la bater\u00eda, para ayudar a explicar el proceso global.<\/p>\n A continuaci\u00f3n, utilizaron la espectroscopia de luz ultravioleta y visible y otras t\u00e9cnicas para estudiar las reacciones que tuvieron lugar.\u00a0Ambos procesos promover la producci\u00f3n de diferente compuesto de litio tal como LiOH (hidr\u00f3xido de litio) en presencia de tanto LiI y agua, en lugar de Li2O\u00a02<\/sub>\u00a0(per\u00f3xido de litio).\u00a0LiI puede aumentar la reactividad del agua y hacerla perder los protones m\u00e1s f\u00e1cilmente, lo que promueve la formaci\u00f3n de LiOH en estas bater\u00edas e interfiere con el proceso de carga.\u00a0Estas observaciones muestran que encontrar formas de suprimir estas reacciones podr\u00eda hacer que compuestos como LiI funcionen mejor.<\/p>\n Este estudio podr\u00eda se\u00f1alar el camino hacia la selecci\u00f3n de un compuesto diferente en lugar de LiI para realizar su funci\u00f3n prevista de suprimir las reacciones qu\u00edmicas no deseadas en la superficie del electrodo, dice Leverick, agregando que este trabajo demuestra la importancia de “mirar el mecanismo detallado cuidadosamente”.<\/p>\n Shao-Horn dice que los nuevos hallazgos “ayudan a llegar al fondo de esta controversia existente sobre el papel de LiI en el alta.\u00a0Creemos que esto aclara y re\u00fane todos estos diferentes puntos de vista “.<\/p>\n Pero este trabajo es s\u00f3lo un paso en un largo proceso de intentar hacer que la tecnolog\u00eda de litio-aire sea pr\u00e1ctica, dicen los investigadores.\u00a0“Hay mucho que entender”, dice Leverick, “as\u00ed que no hay un art\u00edculo que va a resolverlo.\u00a0Pero haremos un progreso constante “.<\/p>\n “Las bater\u00edas de litio-ox\u00edgeno que funcionan con ox\u00edgeno y iones de litio son de gran inter\u00e9s, ya que podr\u00edan permitir que los veh\u00edculos el\u00e9ctricos de mucho mayor alcance.\u00a0Sin embargo, uno de los problemas es que a\u00fan no son muy eficientes “, dice Larry Curtiss, distinguido compa\u00f1ero del Laboratorio Nacional de Argonne, que no particip\u00f3 en este trabajo. Simple sal, yoduro de litio, se puede utilizar potencialmente para hacer que estas bater\u00edas funcionan mucho m\u00e1s eficientemente.\u00a0Ellos han proporcionado una nueva visi\u00f3n de c\u00f3mo el yoduro de litio act\u00faa para ayudar a romper el producto de descarga s\u00f3lida, lo que ayudar\u00e1 a permitir el desarrollo de estos avanzados sistemas de bater\u00edas.<\/p>\n Curtiss a\u00f1ade que “todav\u00eda hay obst\u00e1culos significativos que a\u00fan quedan por superar antes de que estas bater\u00edas se conviertan en una realidad, como conseguir una vida \u00fatil del ciclo suficientemente larga, pero esta es una importante contribuci\u00f3n al campo”.<\/p>\n El equipo tambi\u00e9n incluy\u00f3 a los graduados recientes del MIT Chibueze Amanchukwu PhD ’17 y David Kwabi PhD ’16, y Fanny Bard\u00e9 de Toyota Motor Europe.\u00a0El trabajo fue apoyado por Toyota Motor Europe y el Centro Skoltech para Almacenamiento de Energ\u00eda Electroqu\u00edmica, y utiliz\u00f3 instalaciones apoyadas por la National Science Foundation.<\/p>\n Fuente:<\/strong> MIT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Esta serie de fotograf\u00edas muestra la reacci\u00f3n qu\u00edmica que se produce durante la carga de una bater\u00eda de ox\u00edgeno de litio utilizando yoduro de litio como un aditivo.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6706,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-6705","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tech"],"yoast_head":"\n