viernes, 14 de diciembre de 2018

Ánodos nanoestructurados mejoran el rendimiento de las baterías de litio.

Las baterías de iones de litio, por su alta densidad de energía, vida útil prolongada y carencia de efecto memoria, son las seleccionadas para  almacenar  energía en los dispositivos móviles. 
Crédito: Advanced Science News 2018, 1802438
No obstante las baterías de iones de litio convencionales han alcanzado los límites de su rendimiento. 
En el artículo Spray-Dried Mesoporous Mixed Cu-Ni Oxide@ Graphene Nanocomposite Microspheres for High Power and Durable Li-Ion Battery Anodes”, publicado en la revista:  Advanced Energy Materials, investigadores de Canadá, Corea, Italia y Austriapresentan la preparación de un electrodo de grafeno basado en óxido de metal mixto, que se puede utilizar como un ánodo alternativo de larga duración. El material está hecho de partículas de óxido binario de níquel y cobre (óxido de Cu-Ni: CNO) mesoporoso 3D envueltas herméticamente con láminas de grafeno exfoliadas (2D), formando un sistema enjaulado en microesferas.  .
Crédito: Advanced Science News 2018, 1802438
Debido al efecto de estabilización sinérgico de las láminas de grafeno (nanosheets de Graphene: GNS) exfoliado en los óxidos mixtos y al peculiar procedimiento de preparación, el nanocompuesto resultante presenta propiedades y funcionalidades no predecibles, distintas a la suma de los componentes individuales, constituyendo un novedoso material de electrodo. La presencia de láminas de grafeno que envuelven herméticamente las partículas de material activo mejora significativamente su conductividad electrónica. Las microesferas nanocompuestas porosas denominadas CNO@GNS 3D/2D muestran un rendimiento electroquímico sobresaliente, es decir, una capacidad específica significativamente mejorada con una estabilidad de ciclo reversible sin precedentes que supera los 3000 ciclos de carga/descarga incluso en regímenes de corriente muy alta (hasta 1280 mA efectivos).  A pesar de la gran cantidad de artículos de investigación centrados en los ánodos para las baterías de iones de litio, en el citado se detalla un procedimiento de preparación barato, rápido y confiable de ánodos de batería de ion de litio/CNO@GNS con un rendimiento sobresaliente y duradero. El trabajo de investigación abre nuevas oportunidades de exploración de estrategias para desarrollar ánodos nanocompuestos TMO@GNS (TMO: óxidos de metal de transición, M: Co, Ni, Cu, Fe), eficientes y duraderos utilizables en baterías de litio avanzadas u otros dispositivos de almacenamiento de energía.

Lectura Complementaria:
Spray-Dried Mesoporous Mixed Cu-Ni Oxide@Graphene Nanocomposite Microspheres for High Power and Durable Li-Ion Battery Anodes 

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