Nanomateriales avanzados para un almacenamiento rápido y eficiente de energía

Muchas de las alternativas para energía limpia (por ejemplo, viento o celdas fotovoltaicas) producen o requieren (como la producción de hidrógeno o la hidrólisis) electricidad. Por lo tanto, una novedosa y más eficiente manera de almacenar electricidad es necesaria. Los sistemas de almacenamiento de energía incluyen a las baterías, y, entre ellas, las baterías del ión Li son especialmente atractivas porque conducen a un incremento del 100-150% en capacidad de almacenamiento de energía por unidad de peso y volumen en comparación con las más tradicionales baterías acuosas. De cualquier forma, algunas desventajas pueden surgir, relacionadas a baja energía y densidad de potencia, alto cambio de volumen en la reacción, seguridad y costos.

La nanotecnología está ya produciendo algunas soluciones específicas para el campo de las baterías recargables. La conductividad electrolítica se incrementa hasta 6 veces más mediante la introducción de nanopartículas de alúmina, silicio o circonio en electrolitos líquidos no acuosos. La mayoría de los intentos han estado concentrados en electrolitos de estado sólido, SPE. 

Los SPE basados en en óxido de etileno recibieron la mayor atención ya que el PEO (Polyethylene oxide) es seguro, "verde" y da lugar a películas flexibles. Sin embargo, los polímeros usualmente tienen baja conductividad en temperatura ambiente, y, dependiendo de la composición del SPE, su actividad interfacial y estabilidad mecánica no son lo suficientemente altas.

En este sentido, los nanocomposite polymer electrolytes podrían ayudar en la fabricación de baterías altamente eficientes, seguras y "verdes". Por ejemplo, la introducción de nanomateriales cerámicos como separadores en electrolitos poliméricos incrementa la conductivudad eléctrica de estos materiales a temperatura ambiente de 10 a 100 veces más en comparación con el correspondiente sistema SPE no disperso. TiO₂, Al₂O_3, SiO₂ y S-ZrO₂ han sido usados para este propósito y los resultados demuestran que la introducción de S-ZrO₂ ha llevado a los mejores resultados. 

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Eduardo Camarillo Abad

Fuente: http://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=2610