¡Gran avance! Por lo tanto, se prevé que la vida útil de las baterías **aumente** en el futuro

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A principios del siglo XXI, los dispositivos recargables basados en baterías de litio se utilizaron ampliamente en diversos campos, como los dispositivos móviles y los vehículos de energía renovable, generando un gran valor para la humanidad. Sin embargo, durante el proceso de desarrollo, los enormes cambios de volumen del material del electrodo negativo de la batería durante la inserción de iones de litio provocan una serie de colapsos y procesos de amorfización del material. Actualmente, se han logrado grandes avances en la solución del problema del colapso de la estructura de las baterías. Sin embargo, en lo que respecta a la amorfización de las baterías, los científicos han estado sin saber qué hacer durante muchos años. La solución surgió con la utilización de iones de sodio. Gracias a que son más económicos y fáciles de obtener, podrían convertirse en la opción preferida para reemplazar a las baterías de litio en el futuro. Sin embargo, los iones de sodio presentan cambios de volumen más significativos durante los procesos de carga y descarga, en comparación con las baterías de litio. Hace poco, científicos de la Universidad Fudan de nuestro país lograron avances significativos en la investigación sobre las transformaciones cristalinas reversibles en los materiales utilizados como cátodos en las baterías de iones de sodio. Los investigadores utilizaron una serie de moléculas metálicas polifenílicas que contenían centros metálicos como fuente única de reacción. Gracias a la interacción π-π entre los anillos de benceno, estas moléculas se descompusieron y se depositaron in situ en las paredes de los tubos de cuarzo bajo condiciones de vacío y control térmico. De este modo, se formaron puntos nanométricos de metales o aleaciones (Sb, Bi, Sn, Ge, Sb89Bi11) con un diámetro inferior a 5 nanómetros, los cuales estaban distribuidos uniformemente dentro de una estructura de carbono grafítico. Esto permitió crear membranas compuestas por metales y carbono a nivel nanométrico. La membrana compuesta obtenida presenta excelentes propiedades de procesabilidad, además de una conductividad comparable a la del grafito. Por lo tanto, puede utilizarse directamente como material para electrodos en baterías de iones de sodio, sin necesidad de aditivos conductores. Por lo tanto, el material activo de los electrodos puede recuperar rápidamente su estado cristalino después de cada ciclo de carga y descarga, desde su estado amorfoso. Esta extraordinaria capacidad de transformación reversible entre estados cristalinos garantiza una estabilidad excepcional en los ciclos de uso, así como un alto rendimiento en términos de potencia. Incluso después de 5000 ciclos a altas densidades de corriente, como 5C o 7.5C, la capacidad de la batería apenas disminuye, y la estructura del material del electrodo sigue manteniéndose intacta. La fuente del artículo es el sitio Mofanwang