Tendencias y Novedades en Baterías
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Sabía que las baterías de litio tiene limitado su transporte por vía Aérea?
Estas deben de viajar en aviones preparados con compartimientos especial forrados y los paquetes deben de incorporar este adhesivo
Hay tres empresas que investigan esta tecnología. Este tipo de baterías el ánodo es de Aluminio, el cátodo está sustituido por aire mientras que el electrolito es una solución acuosa.
Ventajas
- Gracias a su alta densidad de energía hasta 8 veces más capacidad que las baterías actuales.
- Tienen el mismo peso y volumen que las de Ion de Litio
- El Aluminio es abundante y más económico que el Litio
- Su precio podría ser 3 veces inferior
- Son más seguras, y no tienen riesgo de explosión
Debido a su autonomía son unas de las principales candidatas a incorporarse en coches eléctricos y almacenamiento de energía fotovoltaica en viviendas auto suficientes. Aunque para ello habría que mejorar alguno de sus puntos débiles. No son todo ventajas para esta tecnología emergente…
Inconvenientes
- No se conoce con exactitud su vida útil
- Son difíciles de recargar.
- El ánodo de Aluminio se oxida y queda inservible, siendo necesaria la sustitución del metal
El hecho de tener que sustituir el ánodo por uno nuevo es un gran punto en contra de estas baterías. Sin embargo, los fabricantes están desarrollando baterías para las que solamente habría que recargar con agua ionizada.
La compañía Albufera Energy Storage (una israelí, una japonesa y una española) acaba de patentar una tecnología de aluminio-aire para baterías hasta ocho veces más eficientes que las de litio. Es una innovadora tecnología de almacenamiento energético basada en el aluminio-aire que puede jubilar al litio como material base de las baterías. Hablamos de baterías electroquímicas y recargables compuestas de una mezcla de aluminio y aire que disminuyen considerablemente el coste de las actuales celdas de Litio-ión; además, presentan un peso y volumen mucho menor por kWh almacenado respecto a las de plomo ácido. Se fundamenta en una nueva generación de electrolitos, basados en la tecnología de líquidos iónicos y además desarrolla un nuevo cátodo de aire bivalente para la carga y descarga basado en catalizadores soportados en grafeno. Dentro de las baterías de metal-aire, la tecnología basada en el aluminio ha sido siempre considerada como una de las que ofrecen mayores posibilidades porque tiene una de las densidades de energía más altas, y por la abundancia de este metal. De hecho, es el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. Sin embargo, su uso en almacenamiento energético ha sido limitado debido principalmente a su dificultad de recarga.
Por el momento, Albufera ya ha logrado que su batería alcance 200 ciclos de carga y descarga, con una eficiencia superior al 75%. El potencial actual de la celda es de 1,5V y se están diseñando celdas basadas en esta misma patente de 10Ah.
Nuevas Baterías de Litio Lithium-ion de 1.5v
Es una nueva tecnología que consiste en usar una celda de litio de 3.7v y un conversor interno a 1.5v que también es un protector contra sobre carga y descarga, limitación de corriente de entrada y salida (PCM). Es una batería de ion de litio a 1.5 voltios que tiene una buena estabilidad de voltaje … hasta cierto punto. La salida de voltaje en el caso de la AA permanece estable, hasta aproximadamente 2.1A, donde el voltaje cae notablemente hasta que el PCM entra en modo de protección de sobre corriente.
Un problema es el calor que la batería emite a altas cargas a 2A, el PCM puede entrar en modo desconexión por sobre temperatura. Aunque el convertidor puede tolerar temperaturas elevadas, la celda de litio no lo hará, el calentamiento desigual con el que se encontrará la celda podría degradar potencialmente su vida útil a largo plazo.
Otro problema es la eficiencia. Con 1A, el convertidor DC-DC es 75% eficiente, y solo es 65% a 2A. con cargas más bajas, es difícil que logre más del 85-90% de eficiencia.
Un problema potencial con esta batería es la autodescarga. El convertidor buck permanece activo todo el tiempo, a menos que el convertidor o el circuito de protección de iones de litio entre en un estado de apagado de protección. No he tenido la oportunidad de cargar completamente una batería no modificada para realizar una prueba de auto descarga a largo plazo, pero crearé otra publicación de blog para cuando llegue el momento.
Voltaje vs. estado de carga
A menos que esté drenando a una alta tasa de descarga, la tensión de salida será plana a 1,5 voltios antes del corte del conversor y caer a cero al final de la descarga.
A una carga alta a 2 amperios) el voltaje permanece plano hasta el final del ciclo de descarga (99% de profundidad de descarga para la prueba), donde se reduce rápidamente y se reduce a cero. Una capacidad de carga máxima de 2.1 amperios parece ser algo limitada
Pros:
Excelente estabilidad de tensión, incluso con cargas elevadas
La química del ion de litio permite una célula muy ligera, incluso con la adición de un convertidor CC-CC
El voltaje de salida estable podría permitir que algunos dispositivos funcionen de manera más eficiente
Contras:
Baja capacidad: La AA proporciona solo 1200mAh (1800mWh) a 2A y hasta 1700mAh (2550mWh) a 250mA
(incluso las baterías Alcalinas/NIMh pueden ofrecer mejor capacidad)
Desconexión brusca cuando la batería está sobrecargada, recalentada o sobrecargada.
Funciona con altas cargas (y por lo tanto es bastante ineficiente)
El convertidor de 1.5 MHz y el inductor sin blindaje pueden causar EMI (interferencia electromagnética) excesiva en dispositivos sensibles
¡Costoso! El precio suele ser similar a las equivalentes en Litio 10440 (AAA) 14500 (AA)
Requiere un cargador especial.
También hay en el mercado este tipo de batería que se cargan por USB pero la celda es muy reducida apenas 400-500mAh.
Conclusión: este es un producto novedoso nada más y no debe considerarse un alternativa a las pilas AA/AAA alcalinas o Ni-MH.
Nuevas Baterías que se recargan por USB
Estas baterías se recarga en cualquier PC o cargador con conexión Mini-Usb. Incorporan dos led de estado de carga, tienen una capacidad de 3200mAh reales y una descarga (drenaje) de 1C. Mas Info en Ultrafire
La compañía IFBattery está desarrollando una nueva tecnología para los coches eléctricos e híbridos, que se basa en el repostaje de electrolitos líquidos para conseguir una carga instantánea de la batería.
Las ventas de vehículos eléctricos e híbridos están creciendo en todo el mundo pero sigue habiendo fuertes desafíos para esta industria, como son prolongar la vida útil de las baterías o las numerosas infraestructuras necesarias para cargar los vehículos.
La Universidad de Purdue -Estados Unidos- junto con la compañía IFBattery de John Cushman están desarrollando una nueva tecnología que consiste en una recarga instantánea de las baterías de los coches eléctricos e híbridos mediante repostaje de electrolitos líquidos para revitalizar los fluidos de las baterías.
Un método que anuncian ser «seguro, asequible y respetuoso con el medio ambiente a través de un proceso rápido y fácil, similar al repostaje de combustible de un coche en una gasolinera».
Los usuarios podrían dejar los electrolitos gastados en las gasolineras, que luego serían enviados a las granjas solares, instalaciones de turbinas eólicas o plantas hidroeléctricas para su reconstitución o recarga y así poder ser reutilizadas muchas veces. Los fluidos, según este sistema, podrían distribuirse a su vez mediante tuberías subterráneas o en camiones y trenes.
«En lugar de refinar el petróleo, las refinerías re-procesarían los electrolitos gastados y en lugar de dispensar gasolina, las gasolineras distribuirían una solución de agua y etanol o metanol como electrolitos fluidos para impulsar los vehículos», asegura Cushman.
NanoFlowcell Baterías con agua salada? Baterías de Flujo
El agua salada tiene dos grandes ventajas a la hora de obtener energía eléctrica. Por un lado se encuentra la autonomía y es que un coche equipado con el Nanoflowcell puede recorrer más de 1.000 kilómetros con una sola carga y por otro, la rapidez de las cargas en apenas cinco minutos. En cuanto al consumo, el coche eléctrico impulsado por agua salada ofrece una media de entre 8 y 10 kWh/100 km.
NanoFlowcell es una empresa suiza que apuesta por las baterías de flujo. Un sistema que utiliza una tecnología que utiliza dos electrolitos líquidos con sales metálicas, que presentan la ventaja de ser inocuos y no inflamables. Un kilogramo de estas baterías son capaces de almacenar 20 veces más energía que las actuales baterías de litio.
¿CÓMO FUNCIONA UNA BATERÍA DE FLUJO?
Desarrollado en 1970 como parte de un proyecto de la NASA, las baterías de flujo reaccionan mediante dos soluciones salinas o electrolítos denominadas Bi-Ion, cada una almacenada en su propio depósito.
Los electrolitos disueltos en esta solución líquida circulan mediante una bomba hasta la celda electro química, donde ambas soluciones quedan separadas por una membrana.
La solución líquida del ánodo se divide en iones cargados positivamente que cruzan la membrana en un proceso denominado oxidación. Estos electrones son aprovechados para generar la corriente que acciona el motor eléctrico. Finalmente, éstos llegan al otro lado de la Batería, donde reaccionan con la solución líquida del cátodo en un proceso denominado reducción.
Una batería que se carga con el ácido del estómago
Diseñan un nanosensor digerible con una batería que usa los jugos gástricos como electrolito. Hay dos experimentos científicos que muchos recordamos de nuestra infancia: la batería con patatas y la de limones. El experimento del limón estaba compuesto de dos electrodos (generalmente un clavo y una moneda de cobre) que usaban el ácido cítrico para llevar una pequeña corriente eléctrica.
Los 5 grandes retos de las baterías del futuro:
1. COSTE. El de los materiales es solo una parte del precio final de las baterías. La peligrosidad de los electrolitos exige protegerlas y empaquetarlas bien, lo que encarece el transporte. Baterías más seguras y estables reducirían el precio de los coches eléctricos y complementarían la labor de las fuentes de energía renovables en la red eléctrica.
2. SEGURIDAD. Más de treinta años en el mercado han servido para mejorar la fórmula inicial y crear baterías más eficientes y fiables, pero aún son dispositivos peligrosos que pueden arder con facilidad si no se toman medidas protectoras en las fases de carga y descarga.
3. CANTIDAD. La capacidad mundial de fabricación de baterías roza los 35 gigavatios-hora por año. Esta cifra apenas satisface la demanda de los fabricantes de electrónica de consumo y un pequeño mercado de vehículos eléctricos. Si esperamos una transición significativa del parque automovilístico y una mayor presencia de baterías en la red eléctrica, resulta necesario multiplicar la producción.
4. RECICLAJE. Las baterías de iones de litio tienden a perder su capacidad tras cientos de ciclos de carga y descarga. Pueden reciclarse, pero es un proceso caro y que requiere mano de obra especializada. Futuros desarrollos tendrán que facilitar esta tarea si quieren reducir su impacto en el medio ambiente.
5. CAPACIDAD. La densidad de las baterías actuales es baja, cercana a los 150 o 250 vatios-hora por kilo en el caso de las de Litio. Para ser una alternativa real al motor de combustión interna tendrán que duplicar su capacidad de almacenamiento.
Batería Litio-ion de estado sólido
La batería de estado sólido es la evolución de la batería de iones de litio, desarrollado por John B. Goodenough, considerado padre de la batería de iones de litio, de la Universidad de Austin (Texas-USA).
Para entender cómo funciona una batería de estado sólido, debemos primero recordar cómo funciona la de iones de litio y esta se compone de dos electrodos de metal (o de material compuesto), el cátodo y el ánodo, inmersos en un (electrolito). El conjunto es lo que se llama celda. Y la combinación de varias celdas forma la batería. La batería emplea como electrolito una sal de litio que consigue los iones necesarios para la reacción química reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.
Una batería de estado sólido funciona con el mismo principio que la de iones de litio, la diferencia está en el electrolito. En el primer caso es un líquido y en el segundo un material sólido. Las baterías de estado sólido tradicionalmente ofrecen estabilidad pero a costa de las transmisiones de electrolitos. Un documento publicado por los científicos de Toyota escribe sobre sus pruebas de una batería de estado sólido que utiliza conductores súper iónicos de sulfuro. Todo esto significa una batería superior. El resultado es una batería que puede operar a niveles súper condensadores para cargar o descargar completamente en sólo siete minutos – lo que es ideal para los coches. Dado que es estado sólido que también significa que es mucho más estable y más seguro que las baterías actuales. La unidad de estado sólido también debe ser capaz de trabajar en tan bajo como menos 30 grados Celsius y hasta cien. Los materiales electrolíticos todavía plantean desafíos, así que no espere verlos en coches pronto, pero es un paso en la dirección correcta hacia baterías de carga más seguras y más rápidas.
Baterías de aire de litio
El aire de litio significa usar oxígeno como oxidante en lugar de un material. El resultado son las baterías que pueden ser un quinto del precio y una quinta luz como el litio-ion, además de que podrían hacer que los teléfonos y los coches duren cinco veces más. El nuevo descubrimiento se hizo en la Universidad de Dallas y debe ayudar a impulsar los avances en el litio-aire hacia adelante. Por supuesto, como toda una investigación, esto todavía podría estar a cinco o diez años de convertirse en una realidad. Mientras que los smartphone y las tablet están creciendo cada vez más avanzados, todavía están limitados por la energía.
La batería no ha avanzado en décadas, pero estamos al borde de una revolución de la energía acumulada. Las grandes empresas de tecnología y ahora las empresas de automóviles que fabrican vehículos eléctricos, son demasiado conscientes de las limitaciones de las baterías de iones de litio.
Mientras que los microchips y los sistemas operativos se están volviendo más eficientes para ahorrar energía, seguimos mirando sólo un día o dos de uso en un teléfono inteligente antes de tener que recargar. Es por eso que las universidades se están involucrando. Hemos visto una plétora de descubrimientos de baterías que salen de universidades de todo el mundo.
Las empresas de tecnología y los fabricantes de automóviles están bombeando dinero en el desarrollo de baterías y con carreras como la Fórmula E (Eléctricos) añadiendo presión para mejorar, esa tecnología sólo va a ser mayor. Pero mientras hemos estado escribiendo sobre estos desarrollos durante años todavía no han llegado a nuestros teléfonos. Esto es porque todo el mundo está esperando el reemplazo perfecto antes de hacer el salto. Esto y los compromisos con las baterías actuales gracias a las técnicas de fabricación que cuestan mucho para cambiar y las ofertas existentes para los minerales son difíciles de romper.
Las cosas están empezando a cambiar, así que hemos recopilado todos los mejores descubrimientos de baterías que podrían estar con nosotros pronto. De sobre el aire de carga a súper rápido de 30 segundos de recarga, usted podría ver esta tecnología en sus gadgets antes de lo que usted piensa.
Grandes mentes en la Universidad de California Irvine han agrietado las baterías de Nanowire que pueden soportar un montón de recarga. El resultado podría ser las futuras baterías que no mueren. Nanowires, mil veces más delgado que un cabello humano, plantean una gran posibilidad de futuras baterías. Pero siempre se han roto cuando se recarga. Este descubrimiento utiliza nanocables de oro en un gel electrolito para evitar eso. De hecho, estas baterías se probaron recargando más de 200.000 veces en tres meses y no mostró ninguna degradación en absoluto. Esto podría ser ideal para futuros coches eléctricos, naves espaciales y teléfonos que nunca necesitarán baterías nuevas.
Baterías de magnesio
Los científicos han descubierto una manera de aprovechar el magnesio para las baterías . Esto significa unidades más pequeñas y densamente compactadas que no necesitan blindaje. A largo plazo, esto debería significar baterías más baratas, dispositivos más pequeños y menos dependencia de litio-ion. Simplemente no esperes ver estos aparecer pronto, ya que todavía están en las etapas de desarrollo.
Pilas de combustible
Se ha desarrollado una nueva célula de combustible que podría significar que los teléfonos sólo necesitan cargar una vez por semana y los drones permanecen en el aire durante más de una hora.
Los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang en Corea del Sur, por primera vez, combinaron acero inoxidable poroso con electrolito de película delgada y electrodos de mínima capacidad térmica. El resultado es una batería que es más duradera y duradera que el litio-ion. Se espera que el desarrollo de teléfonos, drones e incluso coches eléctricos siga el anuncio. Dado que es Corea del Sur que incluso puede ver en el próximo teléfono inteligente Samsung Galaxy S8.
Baterías de GrafenoLas baterías de grafeno son el futuro.
El grafeno es un nuevo material formado por un lámina de carbono puro de un átomo de espesor, en donde los átomos forman paneles de abejas. Su procedencia es del Grafito. Es un millón de veces más fina que una hoja de papel. La primera propiedad del grafeno es que es extremadamente ligero pero al mismo tiempo, extremadamente fuerte: una lámina de un metro cuadrado sólo pesa 0,77 gramos. Es transparente, flexible, impermeable, no contamina, y es más duro que el diamante, 200 veces más fuerte que el acero y más flexible que la fibra de carbono. Como característica principal de este material es su capacidad de elevar la densidad energética de las baterías hasta los 600Whkg, dejando muy lejos a las actuales de iones de litio que pueden alcanzar 180Whkg
Un poco de historia: En 2004 dos científicos de la Universidad de Manchester en Reino Unido llamados Andrei Geim y Konstantin Novoselov (en realidad, maestro y alumno) conseguían aislar el grafeno como material y medir sus propiedades eléctricas. Lo hicieron a partir de grafito mediante un proceso mecánico de exfoliación. Hasta ese momento, se creía imposible poder lograr lo que estos científicos consiguieron: extraer una lámina de un solo átomo de carbono.
Y es que eso es lo que es el grafeno, carbono puro, pero con una variante atómica diferente, propiedad estructural que se conoce como alótropo. De hecho, el grafeno se conocía de 1930, pero su inestabilidad como material hacía imposible que se pudiera pensar en su utilidad, hasta llegar al año 2004. El hito de estos dos científicos abrió una nueva puerta tecnológica, algo que les valió el Premio Nobel de Física en 2010.
Una compañía ha desarrollado una nueva batería que podría ofrecer a los coches eléctricos un alcance de conducción de hasta 600 Km. Graphenano, la compañía detrás del desarrollo, dice que las baterías se pueden cargar a completo en apenas algunos minutos. Puede cargar y descargar 33 veces más rápido que las de ion de litio. La descarga también es crucial para los coches que quieren grandes cantidades de energía en la aceleración. La capacidad es enorme, con alrededor de 1.000 Wh/kg, que se compara con la corriente de litio 180 Wh/kg. La mejor parte de todo esto es que estas baterías deben estar listas para ir a mitad de camino a través de 2017.
Ante este panorama, los esfuerzos de la comunidad científica se multiplican para dar cabida industrial al grafeno. No obstante, en la actualidad su producción sigue pequeña y con costes elevados. Su fabricación a nivel industrial conlleva un proceso difícil y delicado. Esto es así por las complicaciones que supone mantener el material en las condiciones idóneas para su utilización. Por eso, a la consolidación práctica del grafeno todavía le resta un largo camino y, en el caso de su utilización en las baterías para coche eléctrico, puede verse eclipsada, salvo sorpresa, por otras tecnologías igualmente prometedoras que estén por llegar.
Baterías de grafeno de Samsung: 45% más de capacidad y una carga 5 veces más rápida
Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), una de las ramas de investigación de Samsung Electronics, ha conseguido sintetizar “bolas” de grafeno que puede utilizarse para crear baterías de ion de litio que duren más y carguen más rápido que las baterías actuales, tal y como ha afirmado la compañía. El uso de grafeno con este nuevo método permitiría aumentar la capacidad de las baterías en un 45% y aumentar la velocidad de carga en cinco veces.
Todo ello manteniendo el mismo tamaño que las actuales. Así, podríamos encontrar una batería en un móvil de alta gama de 4500mAh que se pudiera cargar completamente en apenas 12 minutos. Este material también mejoraría la estabilidad y resistencia de las baterías, pudiendo mantener una temperatura de hasta 60 grados, los cuales suelen demandar los coches eléctricos. En las pruebas realizadas se consiguió mantener una capacidad del 78,6% después de 500 ciclos de carga y descarga completos. A pesar de ser una retención algo menor que las baterías actuales, la energía restante tras esos ciclos es mucho mayor aún que lo que ofrece una batería del mismo tamaño en la actualidad.
Hay una empresa española que esta trabajando con este tipo de baterías pero aun no se sabe nada y su viabilidad. Grabat Energy, perteneciente al grupo español Graphenano Composites y su Alianza con Chint Group que nos hacemos eco de las noticias sobre este tipo de baterías y su producción. El periódico de la energía.
El proyecto de las baterías de grafeno de Yecla (Murcia), de la empresa Grabat Energy, filial del grupo Graphenano parece haber echado a andar. En febrero de 2016, la empresa hizo una presentación en Madrid de las que iban a ser las baterías del futuro. Baterías con grafeno que iban a dar una autonomía a los vehículos eléctricos de 1.000 kilómetros de autonomía y que podían cargarse en pocos minutos gracias a las propiedades de este preciado material.
Ahora, año y medio después, Grabat Energy ha mostrado las primeras imágenes de su línea de producción de las celdas de polímero de grafeno en Yecla. De momento, se desconoce la información veraz de las características y capacidades de estas celdas. Son prototipos con los que están trabajando para sus clientes. Según cuenta la empresa, no va a fabricar las baterías sino que solamente las celdas de grafeno para sus clientes, y estos serán los encargados de dar vida a las baterías, ya sean para coches eléctricos, sistemas de auto consumo o smartphones.
La empresa ha recibido numerosas críticas durante todo este tiempo. La propia empresa anunció que en ese mismo 2016 iba a tener las baterías, pero los procesos no llegaban, ni había dinero tampoco. Por eso, Graphenano se alió con la china Chint para obtener financiación, al igual que obtuvo una serie de ayudas de la Comunidad de Murcia.
Nadie se fiaba de ellos. Normal, por otra parte. Pero las primeras celdas de grafeno ya están aquí. Ahora hay que ver si funcionan de verdad como dicen o es solo un capítulo más de esta larga historia. A la espera de poder obtener más información al respecto, os dejamos una serie de imágenes. ¿Habrá algún día baterías de grafeno?…Mas
Se ve mucho sobre baterías de Grafeno en internet, Amazon las ofrece para drones pero dudamos de su veracidad, LiPo-Grafeno?, solo hay que ver que las capacidades que ofrecen deja mucho que desear, (1300; 1500mAh) y sus precios (+30 euros), entonces donde esta la ventaja del grafeno en su peso y capacidad?, juzguen ustedes mismos.
Baterías de sodio-ion (RS2E Sal-na-ion-batería)
Las baterías de iones de sodio, que utilizan sal, se han utilizado en ordenadores portátiles tras la creación de un prototipo por la red francesa de investigadores y empresas industriales llamada RS2E. Esta batería utiliza un estándar que significa que se puede colocar en computadoras portátiles e incluso trabajar en coches eléctricos como el modelo Tesla S. El método exacto de construcción y cómo funciona está siendo mantenido en secreto pero la batería de 6,5cm puede gestionar 90 vatios/hora por kg, lo que lo hace comparable al litio-ion, pero con una vida útil de ciclo de 2000, que debe mejorarse.
Baterías que se recargan con el movimiento?
La empresa Brother fabricó unas baterías recargables que se recargarían únicamente agitándolas durante 1 minuto, estas nuevas baterías y únicas en el mercado fueron bautizadas con el nombre de “Vibration-powered Genariting Battery” o VGB. Dicho sistema de baterías funciona con la vibración que reciben las pilas cuando las mismas comienzan a ser agitadas.
Estas pilas son ideales para las personas que viajan mucho y no tienen una red eléctrica a su disposición, de momento se han diseñado AA y AAA.
EEUU exigirá móviles con batería llena en sus vuelos
Las nuevas medidas de seguridad en los aeropuertos de EEUU incluyen revisar los teléfonos móviles.
Dentro de muy poco tiempo los pasajeros que tengan previsto volar a Estados Unidos tendrán que demostrar que sus dispositivos electrónicos tienen las baterías de Litio totalmente cargadas si quieren embarcar en el avión.
La medida pretende incrementar la seguridad aérea en un momento de proliferación de amenazas. La Administración de Seguridad en el Transporte dijo que requerirá que los pasajeros que vuelen a Estados Unidos desde otros aeropuertos internacionales lleven sus dispositivos electrónicos, como por ejemplo los móviles, totalmente cargados.
Nuevas ‘nanojaulas’ pueden impulsar el desarrollo de baterías
Un equipo de científicos coreanos y europeos ha ideado una técnica para crear nanocristales de óxido de hierro que actúan como componentes en las baterías de ión litio.
La técnica conocida como ‘sustitución galvánica’ ha permitido a un grupo de investigadores, liderados desde la Universidad Nacional de Seúl (Corea del Sur), construir nanoestructuras huecas en las que se puede controlar su composición y estructura porosa.
De esta forma se pueden crear diminutas ‘nanojualas’ de óxido de hierro (Fe2O3) que funcionan bien como material del ánodo en las baterías de ion litio, según publica la revista Science.
El molde inicial está constituido por nanocristales de óxido de manganeso (Mn3O4), que se va disolviendo en una solución mientras que sobre ellos se van depositando y formando los ‘barrotes’ de óxido de hierro. Durante este proceso se produce una incorporación, retirada y reemplazo de átomos en los nanocristales a través de reacciones de oxidación-reducción o redox.
“La sustitución galvánica ya permitía controlar la composición y porosidad en nanopartículas metálicas, pero ahora se demuestra que también es válida para los óxidos metálicos», explica a SINC Andreu Cabot.
“La nueva herramienta tiene la particularidad de producir partículas porosas o huecas, y por lo tanto permite producir nanocompuestos altamente porosos con una gran variedad de composiciones”, comenta Cabot.
“Como ejemplo del gran potencial de la sustitución galvánica –prosigue– estaría la fabricación de baterías de ion litio con mayor capacidad especifica y mejor estabilidad, dos ventajas asociadas a la gran porosidad de los nanocompuestos producidos mediante este nuevo mecanismo”.
El galvanismo es la electricidad producida por una reacción química, y la corrosión galvánica, el proceso que se produce cuando un metal está en contacto eléctrico con otro en un medio húmedo. La reacción galvánica se aprovecha para generar el voltaje de las pilas y baterías, pero la nueva técnica supone toda una novedad.
En la actualidad los mecanismos que se usan para modificar la composición de nanocristales en solución permiten incorporar, extraer o intercambiar de forma muy precisa átomos de nanocristales. Así se modifica su composición y propiedades, además de su rendimiento en dispositivos de conversión y almacenamiento de energía, entre otros.
El uso de múltiples mecanismos de transformación química permite producir una variedad casi ilimitada de nanoestructuras con composición controlada. Los científicos confían en que este extraordinario control ayude a diseñar y producir nanomateriales mucho más eficientes en campos tan diversos como catálisis, termoelectricidad, baterías, biotecnología o magnetismo.
Baterías líquidas para los coches eléctricos que se recargan en minutos
Producen electricidad a partir de dos componentes líquidos con nano partículas. Reducen el tiempo de recarga de un coche eléctrico a unos pocos minutos. Con el ‘nanoelectrofuel’ los coches podrían tener autonomías de más de 800 km.
La autonomía y el tiempo de recarga de las baterías eléctricas son dos de los principaldes desafíos de los coches eléctricos, por lo que existen incontables investigaciones y desarrollos que tienen como objeto resolver tales obstáculos.
Un ejemplo son las investigaciones que están llevando a cabo el Argonne National Laboratory y Illinois Institute of Technology con el fin de adaptar las baterías de flujo a los coches eléctricos.
Las principales ventajas de estas baterías de flujo son que producen una corriente eléctrica cuando se ponen en contacto los dos líquidos que actúan como electrolitos -los polos negativo y positivo- a través de una membrana que impide que se mezclen, pero que permite el intercambio de iones entre un líquido y otro.
Por tanto, más que una batería se trata de un generador eléctrico que funcionará en tanto exista un flujo de sendos vectores energéticos.
Según los investigadores, un coche eléctrico que utilice este tipo de baterías se podrá recargar en cuestión de minutos, similar al tiempo que lleva llenar un depósito de combustible, y tendrá una autonomía prevista de unos 800 km dependiendo del tamaño de los depósitos.
Características de las baterías de flujo
Precisamente en el hecho de que sendos líquidos se almacenen por separado se encuentra una de las ventajas de las baterías de flujo con respecto a las baterías convencionales en las que ambos componentes químicos (los electrolitos) se almacenan juntos, plegados uno sobre otro separados por láminas aislantes, lo que implica los riesgos de cortocircuito y sobrecalentamiento que pueden resultar en incendio.
También significa que la autonomía puede variar según el tamaño de los depósitos mientras que el elemento generador seguirá siendo el mismo, y que este tipo de batería no estaría sometido a un ciclo de recargas limitado -a una vida útil- como sucede con cualquier tipo de batería recargable convencional.
El principio de la batería de flujo es similar al de la pilas o células de combustible, que también utilizan un vector energético como puede ser el hidrógeno para producir una corriente eléctrica.
Futuro de estas baterías
Sin embargo, por ahora las baterías de flujo resultan demasiado complejas y sobre todo tienen una densidad energética muy baja. Esto es, proporcionan una corriente demasiado modesta en comparación con el peso y el volumen que ocupan.
El objetivo de la investigación es precisamente lograr baterías de flujo mucho más densas recurriendo al uso de diminutas partículas nanopartículas que miden la millonésima parte de un milímetro- que aceleran el flujo de electrones aumentando la potencia de las baterías gracias a este nuevo ‘nanoelectrofuel’.
Aunque las baterías de flujo existen desde hace mucho tiempo, su aplicación en coches eléctricos y el desarrollo de nuevos modelos más eficientes, más simples y más económicas y con una mayor densidad energética está aún en sus primeras fases.
Mientras tanto, las baterías convencionales ‘sólidas’ siguen su propia evolución con desarrollos que buscan reducir los riesgos de incendio y acelerar su recarga.
Recientemente el fabricante de coches eléctricos Tesla presentó su tecnología de ‘supercargadores’ capaces de recargar por completo la batería eléctrica de sus coches en cinco minutos. Los ‘supercargadores’ de Tesla consiguen reducir el tiempo de carga suministrando una corriente eléctrica que es más de diez veces más potente de la que suministra un punto de recarga convencional. Fuente
Distribuidor Ultrafire en España y Europa
A partir de Octubre de 2014 la empresa Ultrafire España s.l. se hace cargo de la distribución y venta de todos los productos, linternas, cargadores y baterías de litio de la marca Ultrafire para Europa y de las Garantías y Reparaciones de todos los productos vendidos en España en tiendas certificadas.
Le sugerimos que no se fie de las baterías y linternas baratas con etiquetas de Ultrafire que se venden en Ebay, Amazon, Aliexpress o tiendas chinas, no son fabricadas por la marca así como la capacidad que se indican no alcanzan los 400-1200mAh en el caso de las 18650, 4-80mAh en las CR123/16340 o 100-200mAh en las 14500.
Tenga en cuenta que…más de 3400mAh es imposible actualmente en un cilindro de 18650 (18x35mm) y Ultrafire el máximo que fabrica es de 3.400mAh.
Ejemplo en Ebay: Baterías falsas de Ultrafire, 18650 de más de 3400mAh o 16340 de más de 880mAh o 14500 de más de 900mAh, no son originales. Solo hay un vendedor que ofrece originales, es Ultrafire Spain, con el sello
ÚLTIMA HORA: UltraFire de China en conjunto con Ultrafire de España (Distribuidor oficial) han iniciado el trabajo de limpieza de productos falsificados en Ebay/Amazon. Según noticias del responsable de imagen de Ultrafire España, nos ha alertado que el Sr XXX (Ocultado a petición de Ultrafire) propietario de la empresa Shenzhen HakkaDeal Ltd con la marca registrada Ultrafire para UE y USA han denunciado en Ebay España y Europa y Amazon a muchos vendedores de falsificaciones en el sistema Vero de protección de copyright para que se reitre y bloqueen la venta de productos que no están adquiridos a sus legítimos fabricantes, este es el listado de productos encontrados en Ebay y en proceso de denuncia.
Según UltraFire ya se han retirado mas de 900 anuncios pero nos dicen que quedan muchos más. La marca Ultrafire esta registrada en UE y USA con los siguientes números de patentes:
U.S. Patent No.5068274 (Int.Cl.:9); 4072397 (Int.Cl.:11). 86737203 (Int.Cl.:35)
EU Patent No.010687028 (Int.Cl.:9/11/35); 015242092 (Int.Cl.:8/9/34)
Recomendamos Ultrafire, Trustfire, Dilium
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Efectivamente si la batería es tipo LiPo y sufre un cortocircuito puede incendiarse y alcanzar altas temperaturas
Las pruebas realizadas hasta ahora por los organismos de aviacion han establecido que las baterias de litio pueden autoprenderse y arder con un calor de aproximadamente 600 grados centigrados.