Las baterías de litio-azufre son más livianas, sostenibles y ofrecen mayor capacidad de almacenamiento en comparación con las baterías de iones de litio.
Batería de litio-azufre optimizada con proteína de maíz:
- Más ligera y ecológica que las baterías de iones de litio.
- Hasta 500 ciclos de carga sin pérdida de capacidad.
- Disminución del efecto lanzadera y la formación de dendritas.
- Utiliza materiales abundantes, económicos y no tóxicos.
- Tecnología en fase experimental con gran potencial industrial y sostenible.
El maíz optimiza el rendimiento de las baterías de litio-azufre
Científicos de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han creado una tecnología que incorpora proteína de maíz como componente clave en el separador de las baterías de litio-azufre.
El objetivo: optimizar el rendimiento y la durabilidad de estas baterías, consideradas una de las opciones más prometedoras frente a las baterías de iones de litio actuales.
¿Por qué litio-azufre?
Las baterías de litio-azufre (Li-S) presentan ventajas significativas:
- Mayor densidad energética teórica (hasta 2.600 Wh/kg), permitiendo baterías más pequeñas y livianas con la misma capacidad de carga.
- Uso de azufre, un material abundante, económico y no tóxico.
- Menor impacto ambiental en comparación con las baterías de iones de litio, que requieren metales pesados como cobalto o níquel.
El desafío: efecto lanzadera y dendritas
Estas baterías no se han adoptado masivamente debido a dos problemas principales:
- El efecto lanzadera: el azufre se disuelve y migra, dañando el ánodo de litio y reduciendo considerablemente la vida útil de la batería.
- Dendritas de litio: formaciones metálicas que pueden atravesar el separador y generar cortocircuitos peligrosos.
Solución innovadora: proteína de maíz como barrera funcional
El equipo de la WSU ha desarrollado un separador modificado recubierto con proteína de maíz y una pequeña cantidad de plástico flexible. Este diseño permite:
- Bloquear el paso del azufre hacia el ánodo, reduciendo el efecto lanzadera.
- Disminuir la formación de dendritas, mejorando la seguridad.
- Incrementar la estabilidad de la batería hasta 500 ciclos de carga/descarga, superando ampliamente las versiones sin este tratamiento.
Los aminoácidos presentes en la proteína interactúan con los materiales internos de la batería para mejorar la movilidad de los iones de litio.
Su estructura natural se optimiza con el aditivo de un polímero que impide que la proteína se enrosque sobre sí misma, aumentando así su eficacia.
Tecnología sostenible y prometedora
El enfoque es sencillo, eficiente y escalable, adecuado para aplicaciones en:
- Vehículos eléctricos.
- Almacenamiento de energía renovable (solar, eólica).
- Electrónica portátil.
Potencial
Esta tecnología podría ser un avance crucial hacia un modelo energético más limpio, debido a sus características:
- Reducción de metales pesados tóxicos en las baterías.
- Uso de biomateriales renovables y biodegradables.
- Mayor eficiencia en el almacenamiento de energías renovables, facilitando su adopción a gran escala.
- Aplicabilidad en regiones con abundancia de maíz, favoreciendo economías circulares locales.
Además, la menor masa de estas baterías implica menores emisiones en el transporte, tanto en vehículos eléctricos como en aviones o drones.
Las baterías de litio-azufre mejoradas con proteína de maíz podrían representar un cambio significativo en la transición hacia fuentes de energía más limpias, accesibles y responsables con el medio ambiente.
Aunque aún falta desarrollo para su escalado industrial, los resultados preliminares son muy prometedores.
Fuente | ecoinventos.com
