Uso de ingredientes cosméticos para protección de baterías
Protección de baterías con cosméticos. La goma xantana, procedente de plantas como la col y conocida por su composición en carbohidratos, actúa tradicionalmente como barrera natural en los productos de belleza. En una reciente innovación, esta sustancia se ha reutilizado para crear una capa protectora para los electrodos de las pilas, desviándose de su aplicación típica para el cuidado de la piel.
Protección de baterías con cosméticos: una película protectora mediante la mezcla de polímeros
Changshin Jo y Jooyoung Jang, doctoranda del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Ciencia y Tecnologías de Pohang (POSTECH), colaboraron en la fabricación de una película protectora mediante la mezcla de polímeros. Los resultados de su investigación se publican en la revista Energy Storage Materials.
La intermitencia de las fuentes de energía renovables, como la solar, hace que aumente la importancia de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS). Estos sistemas permiten capturar y utilizar eficazmente la electricidad, algo crucial para maximizar los beneficios de las energías alternativas. Aunque las baterías de iones de litio (Li-ion) se han utilizado tradicionalmente en aplicaciones ESS, su elevado coste y la escasez de litio han impulsado la investigación de soluciones alternativas.
Uno de esos prometedores sustitutos del litio es el zinc (Zn), un elemento terrestre abundante. Las baterías de iones de zinc tienen una gran capacidad de almacenamiento de energía y ofrecen más seguridad contra incendios que las de iones de litio.
Pero garantizar una deposición uniforme de zinc en los electrodos de las baterías ESS sigue siendo un reto formidable. Los repetidos ciclos de carga y descarga suelen provocar la formación de estructuras cristalinas en la superficie del zinc, lo que reduce la vida útil de la pila.
El biopolímero
El equipo de investigación utilizó goma xantana, un biopolímero, junto con un polímero conductor iónico para crear una película protectora para los electrodos de las pilas. Esta película, formada por la interacción de estos polímeros, protegía eficazmente el electrodo de daños físicos y contaminantes químicos.
También contenía abundantes grupos funcionales de oxígeno, cruciales para fomentar la nucleación uniforme del zinc, mejorando la deposición eficaz del zinc en la superficie del electrodo.
Este proceso redujo notablemente la formación de cristales no deseados en forma de ramita en la superficie del zinc, garantizando la estabilidad de la película incluso después de soportar 200 días de ciclos repetidos de carga y descarga.
El catedrático Changshin Jo expresó su esperanza de que esta investigación contribuya al avance de la tecnología ESS para la producción sostenible de energía verde. El estudio ha recibido financiación de la Fundación Nacional de Investigación de Corea y del Instituto Coreano de Evaluación y Planificación de Tecnologías Energéticas.
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