Una investigación de científicos del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley ha revelado una posible solución para el problema de disminución en la capacidad de las baterías de litio-azufre (Li-S). El estudio, dirigido por Gao Liu y publicado en la revista Nano Energy, concluyó en que la respuesta estaría en un derivado de las algas rojas. Sin embargo, y a pesar de estos avances, Liu se ha planteado continuar con las investigaciones para maximizar la vida útil de las baterías. «Queremos llegar a miles de ciclos», dijo.
Las baterías Li-S son recargables y se destacan por poseer una alta densidad energética -mucho mayor a aquellas de iones de litio-, además de ser sumamente livianas, lo que las convierte en una opción interesante para utilizar en aviones y drones. De hecho, estas baterías se usaron en los vuelos récord del proyecto Solar Impulse, llevado a cabo el 7 y 8 de julio de 2010, que demostró que un avión podía completar un ciclo de día-noche-día únicamente con energía solar. No obstante, las baterías Li-S suelen perder su capacidad más rápidamente que aquellas de iones de litio, debido a que el azufre es un componente inestable. “El azufre comienza a disolverse, creando lo que se conoce como ‘desplazamiento de polisulfuro’”, explican en el estudio.
El descubrimiento surgió cuando los investigadores observaron la reacción ocurrida entre el material que usaban como “pegamento” y el polisulfuro, que consistió en lo que en química se conoce como unión covalente. Al reaccionar químicamente con el azufre, el aglutinante fue capaz de impedir que éste se disolviera, situación que llevó a los científicos a buscar un material en la naturaleza que cumpliera con la misma función. Así es como llegaron al carragenano, una sustancia extraída de algas rojas, y del mismo grupo funcional que el polímero sintético que usaron en las pruebas iniciales. «Buscamos algo económico y fácilmente disponible», dijo Liu. «Resulta que el carragenano se usa como espesante de alimentos y funcionó tan bien como el polímero sintético. Funcionó como un pegamento e inmovilizó el polisulfuro, haciendo un electrodo realmente estable», agregó.
El estudio, que también fue elaborado por Min Ling, Liang Zhang, Tianyue Zheng y Jun Feng, de Berkeley Lab, y Liqiang Mai, de la Universidad Tecnológica de Wuhan, fue testeado por General Motors, confirmando los resultados obtenidos por el laboratorio de Berkeley. «Lo probaron de forma independiente y vieron el mismo efecto que vimos, de hecho la estabilidad fue incluso mejor», celebró Liu.
«El azufre es un material de muy bajo costo, es prácticamente gratuito. Y la capacidad de energía es mucho mayor que la del ion litio», explica Guo. El científico también confirmó que continuarán con las investigaciones para extender la capacidad de las baterías.
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