lunes, 8 de abril de 2013

Nanocristales de estaño para la batería del futuro.



Baterías más poderosas podrían ayudar a los carros eléctricos alcanzar un rango considerablemente más grande y así, progresar en el mercado. Un nuevo nanomaterial para baterías de iones de litio desarrollado en los laboratorios de química en ETH Zurich y Empa podría tener un papel en esto.

El nanomaterial es compuesto de cristales muy pequeños de estaño, los cuales son desplegados en el polo negativo de las baterías (ánodo). Al cargar las baterías, los iones de litio son absorbidos en este electrodo; mientras se descargan son liberados de nuevo.

'Entre más iones de litio puedan absorber y liberar los electrodos, mejor pueden respirar, y es mayor la cantidad de energía que se puede almacenar en una batería', explicó Kovalenko.

Cristales Uniformes
El elemento estaño es ideal para esto: cada átomo de estaño puede absorber al menos cuatro iones de litio. Sin embargo, el reto es lidear con el cambio de volumen de los electrodos de estaño. Los cristales de estaño pueden ser hasta tres veces más grande cuando absorbe muchos iones de lition y puede encogerse de nuevo cuando los libera. Los científicos producieron los nanocristales más pequeños e incrustaron un gran número de ellos en una matriz de carbono porosa, conductive y permeable. 

Durante el desarrollo del nanomaterial, el problema con el tamaño ideal de los nanocristales se presentó, lo cual también conlleva el reto de producir cristales uniformes.

'El truco fue separar los dos pasos básicos en la formación de los cristales - la formación de cristales tan pequeños como sea posible por un lado, y por el otro el crecimiento subsecuente de ellos', explicó Kovalenko.

Referencia
Kostiantyn Kravchyk, Loredana Protesescu, Maryna I. Bodnarchuk, Frank Krumeich, Maksym Yarema, Marc Walter, Christoph Guntlin, Maksym V. Kovalenko.Monodisperse and Inorganically Capped Sn and Sn/SnO2Nanocrystals for High-Performance Li-Ion Battery Anodes. Journal of the American Chemical Society, 2013; 135 (11): 4199 DOI: 10.1021/ja312604r

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