5 importantes avances en baterías, que podrían ser aplicables a vehículos eléctricos

Las baterías han sido unos de los principales motivos por los que los vehiculos eléctricos han demorado su llegada. Baja capacidad de almacenamiento de energía, muy pesadas, caras… Todo esto está cambiando.
Los grandes avances en las dos últimas décadas en las baterías de Litio han permitido que sea realmente posible la movilidad eléctrica. Pero, no obstante queda mucho por avanzar en esta materia.
Veamos los últimos avances en investigaciones de nuevas baterías que auguran un prometedor futuro.

Durante este año y los 2 siguientes, está programado que muchos coches eléctricos e híbridos enchufables lleguen al mercado. Sólo para mencionar algunos: LEAF de Nissan, Chevy Volt, Electric Ford Focus, Tesla Model S, Fisker Karma, Pininfarina / Bolloré Bluecar, y Mitsubishi i MIEV.  
Los primeros en poder conducirlos tendrán un alto poder adquisitivo, además de encontrarse en un área donde la distribución eléctrica (puntos de recarga) sea fácil, lo que será sin duda suficiente para las personas que rara vez conducen largas distancias (y muchos tienen un segundo vehículo, o podría alquilar o pedir prestado). Sin embargo, para generalizar el uso de vehículos eléctricos y sustituir el motor de combustión interna, será necesario pasar por innovaciones tecnológicas que hagan que las baterías almacenen más energía (la gran mayoría de Litio-ion), tengan un menor coste de fabricación, y la recarga sea más rápida. Entonces ya no habría impedimentos.
Veamos algunos recientes avances en baterías, donde podría estar la tecnología que amplía las posiblidades del coche eléctrico.

Ánodo de Nanotubos de silicio

Investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de Hanyang en Ansan, Corea del Sur, en colaboración con LG Chem (fabricantes de baterías del Chevy Volt), han hecho un descubrimiento que podría cambiar el futuro de los coches eléctricos. Ellos han demostrado que mediante la sustitución de los electrodos de grafito convencional en baterías de litio-ion con electrodos de nanotubos de silicio (nanotubos de silicio, no los nanotubos de carbono más común), generan 10 veces más carga que puede ser almacenada.

Esto podría en gran medida no sólo ampliar la gama de coches eléctricos, sino también haría que los eléctricos híbridos (con gasolina) sean más eficientes por lo que les permite funcionar en modo eléctrico por períodos más largos.
En un principio, había problemas para encontrar un ánodo de alto rendimiento a par con este cátodo, pero gracias a otro avance reciente, esto podría no ser un problema.

Más detalles: Batería Li-Ion de penetración: Nanotubos de silicio aumentar la capacidad de 10x

Litio-sulfuro

Para ir con el ánodo, se mencionó anteriormente, los investigadores crearon un sulfuro de litio nuevo (Li2S) cátodo:
Al combinar los nuevos cátodo con el ánodo de silicio desarrolladas previamente, el equipo creó una batería con una descarga inicial de 630 vatios-hora por kilogramo de los ingredientes activos. Esto representa un aumento de aproximadamente el 80 por ciento en la densidad de energía más de litio disponibles en el mercado baterías de iones, según Cui de Stanford, que fue coautor de un artículo que describe el trabajo publicado el mes pasado en Nano Letters. Los nuevos aumentos en la densidad de la energía – tanto como cuatro veces la de baterías de litio-ion – son teóricamente alcanzables mediante la optimización de los electrodos de la batería, Cui dice. ( source ) (Fuente)

Más detalles: Litio-Azufre avance podría promedio más seguro y más energía-pilas denso

Papel ordinario de tinta + + = Nanotubos de la batería

Los investigadores de Stanford han descubierto una manera de hacer rápidamente las baterías y supercondensadores con tinta que contiene los nanotubos de carbono junto con papel ordinario. Como se muestra en el vídeo, simplemente recubrir el papel con la tinta especial, lo puso en un horno y sale un dispositivo de almacenamiento de alta conductividad.
  

“El pequeño diámetro ayuda a la tinta de nanomateriales a adherirse firmemente al papel fibroso, lo que hace la batería y supercapacitor muy duradero. Puede durar hasta 40.000 ciclos de carga-descarga – al menos un orden de magnitud más que las baterías de litio”.

 

Más detalles: Breakthrough? Ordinary Paper + Ink + Nanotubes = Battery Papel ordinario de tinta + + = Nanotubos de la batería
 

Batería de Zinc-Aire podría mantener la energía 300% más que Litio-Ion 

ReVolt Technology, una empresa con sede en Staefa, Suiza, afirma que su pila de zinc-aire puede “almacenar tres veces la energía de las baterías de iones de litio, en volumen, mientras que el costo es sólo la mitad“, con la diferencia con otras baterías de aire existentes, este sería recargable.

Para los vehículos eléctricos, se está desarrollando una nueva estructura de la batería que se asemeja a la de una célula de combustible. Dos electrodos planos, que son comparables en tamaño. En las nuevas pilas, un electrodo de un líquido – una mezcla de zinc. Los electrodos de aire será en forma de tubos. Para generar electricidad, la mezcla de zinc, que se almacena en un compartimiento de la batería, se bombea a través de los tubos donde se oxida, formando óxido de zinc y la liberación de electrones. El óxido de zinc se acumula en otro compartimiento de la batería. Durante la recarga, el óxido de zinc fluye de regreso a través del electrodo de aire, donde se libera el oxígeno, formando de zinc de nuevo.

Más detalles: muy prometedor! Zinc-Air Battery Could Hold 300% More Energy Than Lithium-Ion Zinc-Aire de la batería podría mantener la energía 300% más de Litio-Ion

Batería de litio-Air

Investigadores de la Universidad de St Andrews crearon un diseño de batería que sustituye al electrodo de óxido de cobalto litio que normalmente se encuentran en baterías de Li-ion, por un electrodo de carbón poroso y permite Li + y E-en la celda de reaccionar con el oxígeno del aire. Esto podría permitir a un incremento en la capacidad de almacenamiento de hasta 10x.  
 
Aquí está la parte más interesante: “Mejora de la capacidad gracias a la adición de un componente que usa el oxígeno extraído del aire durante la descarga, la sustitución de un componente químico utilizado en las baterías recargables de hoy. No tener que llevar los productos químicos en torno a la batería ofrece más energía para una batería del mismo tamaño. Reducir el tamaño y el peso de las baterías con la capacidad de carga necesaria, ha sido una larga batalla para que los desarrolladores de los coches eléctricos. “
 
Más detalles:-Air de la batería de litio podría tener hasta 10x Capacidad de almacenamiento de la actual tecnología de Litio-Ion


Desde el laboratorio al mercado

Si sólo una de estas tecnologías pueden ser comercializadas durante los próximos años (y luego seguir mejorando a través de mejoras incrementales), vamos a ver los coches eléctricos a ser mucho más competitivos en cuanto a precio y gama.
Con todas estas novedades, no sería de extrañar que el mercado de baterías de litio-ion para vehículos eléctricos se crezca rápidamente en los próximos cinco años.

Fuente: treehugger

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4 Respuestas para “5 importantes avances en baterías, que podrían ser aplicables a vehículos eléctricos”

  1. El electrón
    2010-03-30 at 11:08

    Buen aporte, me ha interesado mucho el tema. Buscaré más información.

    Enhorabuena por el blog. Está genial.

    También podéis ver temas relacionados en:
    el-electron.blogspot.com

  2. Alberto Díaz
    2010-03-27 at 11:54

    Hola,
    gracias Carlos, le seguiré la pista al tema.

    Mónica, gracias por el recordatorio no tuve tiempo de publicarlo antes. Ya lo puedes ver en: https://www.energeticafutura.com/2010/03/la-hora-de-planeta-y-si-lo-hicieramos.html

    Os recomiendo el documental si no lo habéis visto.

    Un saludo.

  3. Hola a todos, me siento en la obligacion de que recordeis que mañana 27 es el gran APAGON, informacion aqui: http://cocinasolares.blogspot.com/2010/03/apagon-la-hora-del-planeta.html

    Al administrador del blog, porfavor cuelga esta noticia EN TU BLOG para que llegue a los mas posibles.
    Decirselo a todo el mundo.
    Gracias y un saludo a todos!!

  4. Alberto. Mírate también las de nanotubos de carbono. que por lo visto están ofreciendo un 98%/99% de rendimiento de recuperación de energía almacenada.

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