es.wedoany.com Noticia: Un equipo internacional de investigación ha demostrado la viabilidad de un movimiento más eficiente de los iones de cloruro en materiales de baterías de estado sólido, un logro alcanzado por científicos de Suiza, Canadá y Estados Unidos, centrándose en sistemas de baterías adecuados para el almacenamiento de energía en redes eléctricas. El equipo introdujo pequeñas cantidades de elementos como calcio, magnesio o estroncio en el material de oxicloruro de lantano (lanthanum oxychloride), siendo el calcio el más efectivo, aumentando la velocidad de movimiento de los iones de cloruro hasta 10 000 veces. Este hallazgo fue publicado en ACS Applied Energy Materials.
Los cloruros presentes en el agua de mar son una de las materias primas químicas más accesibles de la Tierra, y su abundancia ha atraído la atención de los investigadores de baterías. Las baterías de iones de litio siguen siendo la tecnología dominante, pero el almacenamiento de energía a nivel de red prioriza la disponibilidad de materiales, el costo, la seguridad, la garantía de suministro y la vida útil operativa, por encima del tamaño compacto y la densidad energética. Según datos de Recursos Naturales de Canadá (Natural Resources Canada), la producción mundial de litio se ha más que duplicado en los últimos cinco años, y Canadá representa el 4,4 % del suministro global conocido, mientras que las reservas concentradas presentan riesgos para la planificación a largo plazo de proyectos de almacenamiento a gran escala.
El principal desafío de las baterías de iones de cloruro ha sido la movilidad de los iones en materiales sólidos. El profesor Sarbajit Banerjee de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH Zürich) y director del Laboratorio de Ciencias de Baterías del Instituto Paul Scherrer (Paul Scherrer Institute), en colaboración con el estudiante de doctorado Jingxiang Cheng, modificó un material sólido capaz de conducir iones de cloruro. El equipo introdujo pequeñas cantidades de calcio, magnesio o estroncio en la estructura atómica del oxicloruro de lantano, siendo el calcio el más efectivo, aumentando la velocidad de movimiento de los iones de cloruro hasta 10 000 veces. El material modificado se volvió más flexible a nivel atómico, mejorando las rutas de transporte iónico. La Fuente de Luz Canadiense (Canadian Light Source) utilizó rayos X ultraluminosos en la línea de luz VLS-PGM para explicar los cambios estructurales internos del material.
Esta investigación aún se encuentra en una etapa temprana, y las baterías de cloruro de estado sólido requieren un desarrollo considerable antes de ser probadas en proyectos de redes eléctricas. A medida que la energía eólica y solar fotovoltaica aumentan su escala, las redes eléctricas necesitan tecnologías de almacenamiento con diferentes duraciones, estructuras de costos y cadenas de suministro. Los investigadores señalan que las baterías de cloruro podrían no ser una solución a corto plazo, pero tienen el potencial de formar parte de una transición más amplia hacia la construcción de sistemas de almacenamiento de energía a partir de materiales más abundantes.
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