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Una batería de papel y sal

15/09/2009 Baterias

La simple y no contaminante batería podría ser utilizada en dispositivos compactos.

Investigadores de la Universidad de Uppsala en Suecia han desarrollado una batería flexible con dos ingredientes baratos: celulosa y sal. De peso ligero, la batería recargable está formada por piezas delgadas de papel – presionado esteras de fibras de celulosa enredados - como electrodos, mientras que una solución de sal actúa como electrolito.

Power Paper: Una nueva película delgada ha modo de electrodos de batería de polímero, de papel recubierto y un electrolito de sal de papel empapado. Muestras de prototipos de laboratorio con la celda presionada entre láminas de vidrio y envasado en una bolsa de aluminio.
María Stromme, Universidad de Uppsala

“La nueva batería debe ser barata, fácil de fabricar, y favorables al medio ambiente”, dice la investigadora María Stromme. Ella sugiere que podría ser utilizada como energía barata en dispositivos médicos de diagnóstico o sensores en los materiales de envasado o incrustados en el tejido. ”No se necesita un equipo avanzado para fabricar las pilas”, dice Stromme, “por lo que pudieran ser utilizados en los países en desarrollo”.

La nueva batería utiliza un tipo de diseño de película delgada que muchos otros investigadores y empresas han estado trabajando durante varios años.

Baterías de película delgada suelen utilizar electrolitos sólidos en lugar de líquido o gel, y sus electrodos son típicamente hechos de litio en combinación con metales como el níquel, cobalto o manganeso. La sal y batería de papel es un reemplazo ideal para las de litio, utilizadas en muchos dispositivos portátiles de baja potencia, tales como sensores inalámbricos, tarjetas inteligentes, implantes médicos, y las etiquetas RFID. “Para estas aplicaciones, la mejor batería por ser más delgada y más pequeña”, dice Sara Bradford, una consultora de energía de Frost & Sullivan.
Tienen una larga vida útil, conservando su carga después de ser almacenados durante muchos años, y se pueden cargar y descargar decenas de miles de veces, dice Raghu Das, director general de IDTechEX empresa de investigación y un experto en electrónica impresa, “que permite sensores inalámbricos que puede durar décadas con un colector de energía en adecuadas condiciones “.
Sin embargo, sólo un puñado de nuevas empresas, como Power Solutions in Littleton, CO y Solicore en Lakeland, Florida, han apoyado las investigaciones para llevar sus pilas al mercado. Cymbet en Elk River, MN, y Excellatron en Atlanta, GA , son otros fuertes contendientes con el mercado de las tecnologías. Más de cuatro millones de baterías de película delgada serán entregados este año, según un 2009 informe de mayo de NanoMarkets empresa de investigación de mercado.

La batería de papel, además, se puede recargar mucho más rápido que una batería de litio. La celulosa que Strommey y sus colegas utilizan proviene de un tipo de algas que se encuentran en los mares y lagos. Aunque las paredes celulares de las algas contienen celulosa, tiene una nanoestructura muy diferentes, lo que le da 100 veces la superficie. Los investigadores de la capa de papel, han hecho de esta celulosa un polímero conductor y una sal en modo sándwich, empapado entre los electrodos de papel.

Bradford, dice que la pila de papel nueva está en una fase relativamente temprana de investigación en comparación con otras tecnologías de película delgada. ”Para que una batería tenga éxito, se necesita tener una buena relación entre el coste del proceso de fabricación y buen rendimiento; el aspecto clave,” dice ella. ”Si no conseguimos varios grados de mejora en la tecnología existente, es muy difícil conseguir que la batería sea rentable”.

Stromme, mientras tanto, confía en que el diseño ecológico encontrará numerosas aplicaciones. El producto podría ser producido comercialmente en tres años.

Enlace: Technology Review