Las futuras baterías de iones de sodio podrían fabricarse con caparazones de cangrejos

Después del electrolito a base de cangrejo, los investigadores han desarrollado un ánodo de batería de iones de sodio utilizando carbono del caparazón de un crustáceo.

El cangrejo es definitivamente una fuente de inspiración para los científicos que buscan mejorar las baterías. Futura ya había mencionado el uso de la quitinquitina que constituye el caparazón del crustáceo como electrolito. Hoy, el caparazón del crustáceo vuelve a estar en primer plano para optimizar las baterías y hacerlas más ecológicamente virtuosas y más baratas de producir.

Investigadores de China publicaron en la publicación ACS Omega su trabajo sobre la transformación del grueso escudo de los crustáceos en un ánodo para una batería de iones de sodio. Recordemos que esta tecnología de baterías podría llegar a sustituir a las actuales de iones de litio, cuya materia prima es escasa, cara y difícil de reciclar. Pero su alternativa más ecológica y económica todavía adolece de un gran problema, el de una rápida pérdida de capacidad. Muchos laboratorios están trabajando en esta debilidad, pero también en formas de hacerlos más eficientes y ecológicos.

cangrejo de carbono

Es en estos últimos puntos en los que trabajaron los investigadores, concentrándose más precisamente en el ánodo de la batería. Con una batería de iones de sodio, los iones sodio-sodio son más grandes e incompatibles con el grafito-grafito que generalmente se usa para las baterías de litio-litio. Aquí es donde entra en juego el caparazón del crustáceo, o más bien su carbonocarbono. Por su constitución porosa y fibrosa, fibrosa cuando se mezcla con materiales como el sulfuro de estaño o el sulfuro de hierro, permite crear un ánodo que asegura una mejor conductividad y un movimiento eficiente de los iones. Cuestión ecologíaecología, este reciclajereciclaje es discutible, ya que antes de crear la aleaciónaleación, era necesario calentar la carcasa a casi 540°. Con su prototipo y utilizando uno que otro aditivo de carbón de cangrejo, además de obtener una batería de alto rendimiento, los investigadores pudieron establecer que la capacidad de la batería realmente no se degradaba antes de los 200 ciclos, que sigue siendo aún poco, en comparación con otros modelos de baterías de sodio.


¿Hacia una revolución de las pilas gracias a los cangrejos?

Los científicos han descubierto propiedades increíbles en uno de los componentes del caparazón de los cangrejos y crustáceos en general. Un hallazgo que podría revolucionar el mercado de las baterías.

Artículo de Sylvain Biget publicado el 11 de septiembre de 2022

El nervio de la movilidad es la batería. Están los de los smartphones, los relojes conectados, las tabletas, los accesorios inalámbricos y los de los coches eléctricos. Todas estas baterías tienen una cosa en común, son difíciles de reciclar y los componentes, como el litio, son caros. Para abordar las preocupaciones tanto ecológicas como económicas, los investigadores del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland en los Estados Unidos tuvieron la idea de utilizar las conchas de los crustáceos, y en particular de los cangrejos, para crear una batería.

¿Por qué mariscos? Porque la fuerte coraza del cangrejo y otros crustáceos se compone de quitina. Es un biopolímero que también se encuentra en el caparazón de algunos insectos e incluso en la estructura de hongossetas. Es él quien viene a reforzar su exoesqueletonexoesqueleto. Esta sustancia transformada también se utiliza ya bajo el nombre de quitosano para muchas aplicaciones comerciales. Se utiliza, por ejemplo, en forma de pastillas para adelgazar. En realidad, no funciona realmente, pero estas píldoras aún tendrían la ventaja de poder reducir el colesterol malocolesterol. En cuanto a las pilas, es modificando el quitosano sumergiéndolo en una solución acuosa de ácido acidacético que los científicos han transformado en un gelgel. Es este gel en particular, mezclado con zinczinc, el que se puede utilizar como electrolito de batería.

Biodegradable en cinco meses

Durante sus experimentos, los investigadores pudieron observar que con este tipo de electrolito mixto, la batería tenía una eficiencia energética que se mantenía en 99,7%, incluso después de 1.000 ciclos de recarga de descarga, es decir, una duración de uso de 400 horas acumuladas para este prototipo. . Tanto para el rendimiento.

En cuanto al aspecto ecológico, también notaron que la batería podría biodegradarse casi por completo después de cinco meses. Solo quedaron los residuos de zinc que pudieron ser reciclados. El mismo tipo de experimento ya se había probado con una pila de papel, como ya había informado Futura.

En este caso, la célula se había biodegradado por completo en un mes. Pero estas baterías animadas por crustáceos también tienen otras ventajas. No se sobrecalentarán, encenderán ni representarán un riesgo de explosión. Por último, y siempre que no estén fabricados con caparazones de langosta, su coste de producción es muy inferior al de las baterías de ión-litioBaterías de ión-litio. Como explica Liangbing Hu, director del Centro de Investigación de la Universidad de Mylance en su declaración, el quitosano se puede obtener simplemente de los desechos de mariscos que quedan en nuestra mesa.

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