Las baterías convencionales de iones de litio contienen sustancias problemáticas como el níquel y el cobalto, y los disolventes utilizados para recubrir los materiales de los electrodos también son tóxicos. Por ello, los científicos de materiales de la Universidad del Sarre trabajan para desarrollar alternativas respetuosas con el medio ambiente.
Mediante la introducción de óxido de hierro finamente disperso en diminutas esferas de carbono huecas y altamente porosas, desarrolladas por el profesor Michael Elsaesser de la Universidad de Salzburgo, el equipo de Saarbrücken ha obtenido resultados muy prometedores.
Los investigadores han logrado una mayor capacidad de almacenamiento utilizando materiales fácilmente disponibles y mucho menos problemáticos para el medio ambiente. Los resultados se han publicado en la revista Chemistry of Materials .
Imagine una especie de bombón trufa de cierto tamaño que está por dentro hueco. Eso es parecido a las esferas huecas de carbono desarrolladas por investigadores de la Universidad de Salzburgo y que ahora se utilizan en la Universidad del Sarre para impulsar la tecnología de las baterías de iones de litio.
Esferogeles de carbono
Conocidos como esferogeles de carbono, estos novedosos materiales son unidades nanométricas de unos 250 nm de diámetro que ofrecen una gran superficie y una alta capacidad electroquímica. «Nuestro reto es utilizar la síntesis química para rellenar la cavidad interior de estas esferas con óxidos metálicos adecuados», explica la científica de materiales Stefanie Arnold (en la imagen). Tras una serie de experimentos iniciales con dióxido de titanio, cuya capacidad para almacenar y liberar iones de litio era relativamente baja, el equipo centró su atención en el óxido de hierro, al que la mayoría de nosotros llamamos comúnmente óxido.
«El hierro presenta diversas ventajas: es abundante en todo el mundo, ofrece, al menos en teoría, una alta capacidad de almacenamiento y es fácil de reciclar», afirma Stefanie Arnold, investigadora postdoctoral de la Universidad del Sarre, que colabora con el profesor Volker Presser, catedrático de Materiales Energéticos.
