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En un contexto en donde parece necesaria una reestructuración del sistema de propulsión de motores, la investigación está desarrollando nuevas fórmulas en las que la nanotecnología ocupa un lugar destacado en el planteamiento de las propuestas. El autor nos ofrece uno de los últimos avances que están desarrollando diferentes compañías: la batería de nanocarbono y nanosilicio.
Batería de litio con nanocarbono y silicio
“Triplica la autonomía de la batería hasta 525 Wh/kg. Como hay muchas aplicaciones en donde el motor de explosión no puede usarse, es una gran noticia”. Esta es la información ofrecida por la compañía CalBattery, fabricante californiano de baterías de litio, el 24 de septiembre del 2014. La batería de nanocarbono y nanosilicio fue presentada en el International Forum on Graphene, del 8 de junio de 2014, presidido por Sir Andre Geim, de la Universidad de Manchester, Premio Nobel de Física en 2010 por sus trabajos sobre el grafeno.
El nuevo ánodo ha sido desarrollado por Argonne National Laboratory, con una densidad energética de 525 Wh/kg, lo nunca visto, y con una capacidad de corriente del ánodo de 1.250 mA/g. La densidad energética de una batería de litio convencional es de 140-160 Wh/kg. Eso supone multiplicar por 3,28 la densidad energética de la batería convencional de ión-litio, y por 4 la capacidad del ánodo. La vida de la batería alcanza los 5.000 ciclos de descarga.
Durante la descarga, el ánodo libera iones positivos de litio, que migran por el electrolito hacia el cátodo y se insertan en él. Por cada ión liberado por el ánodo surge un electrón hacia el circuito exterior. Para cargar la batería hay que invertir el sentido de la corriente. La cantidad de energía almacenada en la batería es proporcional a la diferencia de potencial entre los electrodos, 3,6 V.
Recordemos que el nanosilicio tiene una capacidad de absorción de átomos de litio, que supera en diez veces al ánodo convencional. El último desarrollo ha ocurrido en 2014: el 8 de junio pasado la Universidad de California, en Riverside, publicó la investigación de Zachary Favors sobre el silicio que llaman 3D, tridimensional. En Cedar Creek, Tejas, abunda la arena de cuarzo, SiO2. La arena ha sido molida por Z.Favors hasta escala nanométrica como paso previo para lograr silicio puro. La arena se mezcla con magnesio, se calienta a alta temperatura -el magnesio capta el oxígeno del SiO2-, y logramos nanosilicio puro, pero, además, poroso, una esponja de Si.
