Las baterías de litio-azufre son más ligeras, más sostenibles y tienen una mayor capacidad de almacenamiento en comparación con las baterías de iones de litio.
- Batería litio-azufre mejorada con proteína de maíz.
- Más ligera y ecológica que batería de ion-litio.
- Hasta 500 ciclos de carga sin perder capacidad.
- Se reduce efecto lanzadera y formación de dendritas.
- Materiales abundantes, baratos y no tóxicos.
- Tecnología aún en fase experimental, con gran potencial industrial y sostenible.
El maíz mejora el rendimiento de las baterías de litio-azufre
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) han desarrollado una tecnología que utiliza proteína de maíz como parte fundamental del separador de baterías de litio-azufre. El objetivo: mejorar el rendimiento y la vida útil de estas baterías, consideradas como una de las alternativas más prometedoras a las baterías de iones de litio actuales.
¿Por qué litio-azufre?
Las baterías de litio-azufre (Li-S) ofrecen ventajas clave:
- Mayor densidad energética teórica (hasta 2.600 Wh/kg), lo que permite baterías más pequeñas y ligeras para la misma carga.
- Uso de azufre, un material abundante, económico y no tóxico.
- Menor impacto ambiental frente a las baterías de ion-litio, que requieren metales pesados como cobalto o níquel.
El problema: efecto lanzadera y dendritas
Estas baterías no han sido adoptadas masivamente por dos razones principales:
- El efecto lanzadera: el azufre se disuelve y migra, dañando el ánodo de litio y reduciendo drásticamente la vida útil de la batería.
- Dendritas de litio: picos metálicos que pueden atravesar el separador y causar cortocircuitos peligrosos.
Solución innovadora: proteína de maíz como barrera funcional
El equipo de la WSU creó un separador modificado recubierto con proteína de maíz y una pequeña cantidad de plástico flexible. Este diseño consigue:
- Bloquear el paso del azufre hacia el ánodo, mitigando el efecto lanzadera.
- Reducir la formación de dendritas, mejorando la seguridad.
- Aumentar la estabilidad de la batería hasta 500 ciclos de carga/descarga, muy por encima de las versiones sin este tratamiento.
Los aminoácidos presentes en la proteína reaccionan con los materiales internos de la batería para mejorar la movilidad de los iones de litio. Su estructura natural se optimiza con el añadido de un polímero que evita que la proteína se enrosque sobre sí misma, aumentando así su eficacia.
Tecnología sostenible y prometedora
El enfoque es simple, eficiente y escalable, ideal para aplicaciones en:
- Vehículos eléctricos.
- Almacenamiento de energía renovable (solar, eólica).
- Electrónica portátil.
Potencial
Esta tecnología podría ser un paso decisivo hacia un modelo energético más limpio, gracias a sus características:
- Reducción de metales pesados tóxicos en baterías.
- Uso de biomateriales renovables y biodegradables.
- Mayor eficiencia en el almacenamiento de energías renovables, facilitando su adopción a gran escala.
- Aplicabilidad en regiones con abundancia de maíz, favoreciendo economías circulares locales.
Además, la menor masa de estas baterías implica menores emisiones en el transporte, tanto en vehículos eléctricos como en aviones o drones.
Las baterías de litio-azufre mejoradas con proteína de maíz podrían marcar un antes y un después en la transición hacia energías más limpias, accesibles y responsables con el medio ambiente. Aún falta desarrollo para su escalado industrial, pero los resultados preliminares son muy alentadores.
Vía wsu.edu
Más información: An interpenetrated protein-polar polymer interlayer for suppressing shuttle effect in Li-S batteries
