Equipo científico perfecciona baterías orgánicas de iones litio de alto voltaje

Dos universidades impulsaron un estudio que señala que, mediante el uso de una pequeña molécula orgánica llamada ácido crocónico, es posible producir baterías libres de metales, de alta energía y más económicas.

La Universidad Tohoku de Japón y la Universidad de California han descubierto que, mediante el uso de una pequeña molécula orgánica llamada ácido crocónico, es posible producir baterías libres de metales, de alta energía y más económicas.

De acuerdo con un artículo publica en Advanced Science, el equipo de investigación explicó que, a diferencia de las baterías convencionales de iones de litio, las cuales dependen de materiales como el litio y cobalto, las denominadas baterías orgánicas, usan elementos naturalmente abundantes como el hidrógeno, nitrógeno, carbono y oxígeno. 

Hasta el momento, las baterías orgánicas poseen un voltaje bajo de entre 1 a 3 V. Sin embargo, las y los investigadores de la Universidad de Tohoku y la UCLA establecieron estudiar el ácido crocónico y descubrieron que, cuando se utiliza como material de cátodo de batería de iones de litio, mantiene un fuerte voltaje de trabajo de alrededor de 4 V.

Aunque la capacidad teórica no se logró en este estudio, los investigadores son optimistas de que esto se puede mejorar mediante el desarrollo de electrolitos estables a alta tensión y modificaciones químicas del ácido crocónico. Dado que la mayoría de los electrolitos no pueden soportar un voltaje de trabajo tan fuerte del ácido crocónico, es vital desarrollar nuevos electrolitos.

De acuerdo con los resultados de la investigación, el ácido crocónico tiene cinco átomos de carbono unidos entre sí en forma pentagonal, y cada uno de los carbonos está unido al oxígeno. También tiene una alta capacidad teórica de 638,6 mAh/g, que es mucho más alta que los materiales convencionales de cátodos de baterías de iones de litio (LiCoO2 ~ 140 mAh/g).

Al respecto, Hiroaki Kobayashi, coautor del estudio, indicó a través de un comunicado que “descubrimos que el ácido crocónico almacena iones de litio a aproximadamente 4 V, lo que da una densidad de energía teórica muy alta de 1949 Wh/kg, que es más grande que la mayoría de las baterías de iones de litio inorgánicas y orgánicas".

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