Baterías de litio son las baterías de almacenamiento de energía más utilizadas para la energía eólica y la energía solar en el mundo. Pero para la mayoría de las personas que usan esta aplicación de batería, su costo siempre es elevado. Mucha gente incluso anhela una batería más asequible para reemplazar el status quo actual de costosas baterías de litio. Sin embargo, los científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts lo han hecho y han creado un nuevo tipo de batería: la batería de aluminio y azufre.
La nueva arquitectura de batería, desarrollada por el profesor del MIT Donald Sadoway y otros 15 talentos del MIT de China, Canadá, Kentucky y Tennessee, se publicó el 24 de agosto en la revista. Naturaleza.
Composición y ventajas de la batería de aluminio-azufre
La batería finalmente optó por operar con un electrolito de sal fundida que consiste en NaCl-KCl-AlCl3 (cerca del punto de ebullición del agua).
Utilizando aluminio y azufre de cátodo como materiales de electrodo, las rutas de conmutación de varios pasos entre sí permiten una carga rápida a temperaturas de hasta 200 °C y pueden soportar cientos de ciclos de alta tasa de carga sin la formación de dendritas de aluminio.
(Los picos de metal estrechos que se forman en un electrodo pueden eventualmente crecer en el otro, provocando cortocircuitos y afectando la eficiencia, con el riesgo de desencadenar una fuga térmica).
Al mismo tiempo, el costo de las baterías de aluminio y azufre es menos de una sexta parte del de las baterías de iones de litio y se pueden reciclar.
Explica Sadoway, John F. Elliott Profesor Emérito de Química de Materiales.
“Quería inventar algo que fuera mejor, mucho mejor que las baterías de iones de litio para el almacenamiento estacionario a pequeña escala y, en última instancia, para [usos] automotrices”.
Lo más importante es que la batería no requiere una fuente de calor externa para mantener su temperatura de funcionamiento. El calor se genera naturalmente químicamente durante la carga y descarga. Esta carga-inactividad-descarga-inactividad es suficiente para generar suficiente calor para mantener el objeto caliente.
Las nuevas baterías de aluminio y azufre son ideales para alimentar hogares individuales y pequeñas y medianas empresas, generando decenas de kilovatios-hora de capacidad de almacenamiento. Sadoway y sus estudiantes también están desarrollando nuevas baterías de metal líquido para servicios a gran escala, sentando las bases para una empresa derivada llamada Ambri. Se espera que la compañía entregue los primeros productos dentro del próximo año. Sadoway también ganó el Premio al Inventor Europeo del Año por esta invención.
