Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley han encontrado una alternativa para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio: el manganeso. Este metal abundante y de bajo coste, podría sustituir al níquel y al cobalto, minerales de alta demanda y valor, por «cátodos de manganeso» integrados en las baterías.
El uso de cátodos de manganeso en baterías de litio
El estudio publicado en Nature Nanotechnology muestra que el manganeso puede ser fundamenta en los nuevos cátodos de sales de roca desordenadas (DRX), un tipo de material que mejora el almacenamiento y la distribución de energía. A diferencia de estudios anteriores, este nuevo proceso permite que «las partículas de manganeso en los cátodos funcionen mejor a un tamaño mayor de lo esperado«, mejorando así la eficiencia sin consumir demasiada energía en su producción.
[post_relacionado]Según el investigador en Berkeley Lab, Han-Ming Hau, el uso de manganeso reduciría los costos, y requeriría menos energía y tiempo para su producción, en relación con otros elementos actuales utilizados en las baterías comerciales. Además, el proceso de síntesis desarrollado por el equipo, permite la fabricación de cátodos en tan solo dos días, mucho más rápido que los métodos actuales.
Por otra parte, el manganeso demostró una impresionante capacidad en la estructura interna de los cátodos, creando una nanoestructura semiordenada que mejora el rendimiento electroquímico de la batería. Esto significa que las baterías de iones de litio, basadas en manganeso, podrían almacenar mucha más energía, lo cual sería muy favorables en aplicaciones como vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento energético.
El apoyo a esta investigación provino de diferentes instituciones, incluyendo la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de los Estados Unidos, y utiliza técnicas avanzadas como microscopía electrónica y rayos X para estudiar el comportamiento del manganeso en las baterías de litio.
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Fuente y foto: Berkeley Lab