La batería de litio en aerosol se puede pintar en cualquier superficie

2022-08-20 10:56:12 By : Ms. Sophie Liu

Innovación Tecnológica Redacción de Sitios WebInvestigadores de la Universidad de Rice en Estados Unidos han creado una batería de iones de litio que se puede pintar en prácticamente cualquier tipo de superficie.Ya existen varios prototipos de baterías imprimibles, algunas basadas en líquidos iónicos y celulosa, otras emplean reacciones de oxidación-reducción, mientras que las más recientes utilizan nanotubos de carbono y papel.El propio equipo del profesor Pulickel Ajayan, que coordinó este nuevo avance, ya había innovado al crear nanobaterías 3D y usar nanocables para construir lo que se ha convertido en la batería de litio más pequeña del mundo.Ahora han desarrollado soluciones con los diversos componentes de una batería de iones de litio, lo que permite rociarlos, pintando literalmente la batería, capa por capa.La gran ventaja es que la batería se puede aplicar sobre cualquier superficie, dentro de cualquier carcasa que deba suministrar, no dependiendo de un formato específico.Neelam Singh pasó horas formulando, mezclando y probando tintas para cada una de las cinco capas que componen la batería: dos colectores de corriente, un cátodo, un ánodo y un separador polimérico.Después de encontrar las mejores composiciones, pintó tambores en azulejos de baño, plásticos flexibles, vidrio, acero inoxidable e incluso en una jarra de cerveza.Produciendo una salida de 2,4 voltios, las distintas baterías presentaron un rendimiento muy similar, variando como máximo un 10% entre los distintos sustratos sobre los que se aplicaron.La composición de las pinturas para cada capa se asemeja a un libro de cocina.El primero, el colector de corriente positiva, es una mezcla de nanotubos de carbono de pared simple con partículas de negro de humo, todo disperso en N-metilpirrolidona.El segundo, el cátodo, contiene óxido de litio-cobalto, nanotubos de carbono y polvo de grafito ultrafino (UFG) en una solución aglomerante.La tercera capa, la pintura separadora, se realizó con polímero de resina Kynar Flex, PMMA y dióxido de silicio dispersos en un solvente.El cuarto, el ánodo, es una mezcla de óxido de titanio y litio y polvo de grafito ultrafino en un aglutinante.La capa final, el colector de corriente negativa, es una tinta conductora de cobre disponible comercialmente diluida con etanol."Lo más difícil fue lograr la estabilidad mecánica, y la capa de separación desempeñó un papel crucial", dice Singh, quien aprovechó su experiencia pintando supercondensadores.Hizo las pruebas usando celdas solares para cargar y recargar las baterías.Una batería completa, compuesta por 9 celdas en paralelo, después de estar totalmente cargada, alimentó 40 LEDs durante más de 6 horas, con una corriente de unos 40 mA.Como las baterías impresas son pequeñas y de baja potencia, el investigador prevé que la combinación de celdas solares y baterías de pintura sea prometedora para la recolección de energía, en dispositivos que deben funcionar de forma autónoma durante largos períodos.