Químicos del MIT desarrollan nuevo cátodo de batería basado en materiales orgánicos, su objetivo es reducir la dependencia de metales escasos en los vehículos eléctricos

Investigadores del MIT han desarrollado un cátodo de batería basado en materiales orgánicos, ofreciendo una alternativa sostenible a las baterías de ion de litio que dependen de metales escasos como el cobalto. Este avance podría disminuir la dependencia de la industria de vehículos eléctricos de metales costosos y ambientalmente dañinos, proponiendo una solución con capacidad de almacenamiento comparable, mayor velocidad de carga y costos de producción significativamente reducidos.

Las baterías sin cobalto podrían alimentar los coches del futuro

El cobalto, un componente crítico en las baterías de ion de litio de los vehículos eléctricos actuales, presenta serias preocupaciones financieras, ambientales y sociales. Ante estos desafíos, el equipo de químicos del MIT liderado por Mircea Dincă ha desarrollado un material de batería que no solo es más sostenible, sino también potencialmente más económico y eficiente que las opciones actuales basadas en cobalto o níquel.

Desarrollo de Materiales Alternativos

Contexto del Cobalto

El cobalto es esencial para la estabilidad y densidad energética de las baterías de ion de litio; sin embargo, su extracción supone riesgos ambientales y humanitarios significativos. Además, la concentración de depósitos de cobalto en regiones políticamente inestables y su escasez natural provocan fluctuaciones dramáticas en su precio.

Innovación en Materiales Orgánicos

La investigación se centró en el desarrollo de un cátodo basado en TAQ (bis-tetraaminobenzoquinona), una molécula orgánica pequeña que forma una estructura similar al grafito, permitiendo una conductividad y capacidad de almacenamiento comparables a las baterías actuales de cobalto. Este material orgánico ofrece la ventaja de ser producido a menor costo, al tiempo que mantiene una alta estabilidad y evita la degradación rápida gracias a su insolubilidad en el electrolito de la batería.

Resultados Experimentales

Los ensayos demostraron que las baterías con cátodo de TAQ presentan una conductividad y capacidad de almacenamiento equiparables a las de las baterías que contienen cobalto, con la ventaja de una mayor velocidad de carga y descarga. La inclusión de materiales de relleno como la celulosa y el caucho en la composición del cátodo mejora su adhesión y estabilidad, extendiendo la vida útil de la batería sin comprometer significativamente su capacidad de almacenamiento.

Impacto y Futuras Direcciones

La implementación de baterías basadas en materiales orgánicos podría significar una reducción drástica en la dependencia de metales escasos y en los impactos ambientales asociados a su extracción. Además, el equipo de Dincă explora alternativas al litio, como el sodio o el magnesio, buscando reducir aún más los costos y aumentar la sostenibilidad de las baterías para vehículos eléctricos.

Vía MIT News

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