Investigadores de la Universidad Texas A&M han descubierto una diferencia del 1.000 % en la capacidad de almacenamiento de los electrodos de batería a base de agua y libres de metales.
Estas baterías son diferentes de las baterías de iones de litio que contienen cobalto. El objetivo del grupo de investigar baterías libres de metales se deriva de tener un mejor control sobre la cadena de suministro estadounidense, ya que se importan el cobalto y el litio. Esta química más segura también evitaría incendios de baterías.
La profesora de ingeniería química Jodie Lutkenhaus, y el profesor asistente de química Daniel Tabor, han publicado sus hallazgos sobre las baterías sin litio en Nature Materials.
“Ya no habría incendios de baterías porque es a base de agua”, dijo Lutkenhaus en un comunicado. “En el futuro, si se prevé escasez de materiales, el precio de las baterías de iones de litio aumentará considerablemente. Si tenemos esta batería alternativa, podemos recurrir a esta química, donde el suministro es mucho más estable porque podemos fabricarlos aquí en los Estados Unidos y los materiales para hacerlos están aquí”.
Lutkenhaus dijo que las baterías acuosas consisten en un cátodo, un electrolito y un ánodo. Los cátodos y ánodos son polímeros que pueden almacenar energía, y el electrolito es agua mezclada con sales orgánicas. El electrolito es clave para la conducción de iones y el almacenamiento de energía a través de sus interacciones con el electrodo.
“Si un electrodo se hincha demasiado durante el ciclo, entonces no puede conducir los electrones muy bien y se pierde todo el rendimiento”, dijo. “Creo que hay una diferencia del 1.000% en la capacidad de almacenamiento de energía, dependiendo de la elección del electrolito debido a los efectos de hinchamiento”.
De acuerdo con su artículo, los polímeros radicales no conjugados (electrodos) con actividad redox son candidatos prometedores para las baterías acuosas libres de metales debido al alto voltaje de descarga de los polímeros y la rápida cinética redox. La reacción es compleja y difícil de resolver debido a la transferencia simultánea de electrones, iones y moléculas de agua.
El grupo de investigación de Tabor complementó los esfuerzos experimentales con simulación y análisis computacional. Las simulaciones dieron una idea de la imagen microscópica a escala molecular de la estructura y la dinámica.
“La teoría y el experimento a menudo trabajan en estrecha colaboración para comprender estos materiales. Una de las cosas nuevas que hacemos computacionalmente en este documento es que en realidad cargamos el electrodo a múltiples estados de carga y vemos cómo responde el entorno a esta carga”, dijo Tabor.
Los investigadores observaron macroscópicamente si el cátodo de la batería funcionaba mejor en presencia de ciertos tipos de sales al medir exactamente la cantidad de agua y sal que entra en la batería mientras está en funcionamiento.
“Nos gustaría expandir nuestras simulaciones a sistemas futuros. Necesitábamos confirmar nuestra teoría de cuáles son las fuerzas que impulsan ese tipo de inyección de agua y solvente”, dijo Tabor. “Con esta nueva tecnología de almacenamiento de energía, esto es un impulso hacia las baterías sin litio. Una mejor imagen a nivel molecular de lo que hace que algunos electrodos de batería funcionen mejor que otros, y esto nos brinda una fuerte evidencia de hacia dónde avanzar en el diseño de materiales”.
¿Cómo calibrar en casa la batería del celular para alargar su duración y vida útil?
La tarea de calibrar la batería representa aplicar unas acciones para que el sistema operativo del teléfono (iOS o Apple) se acople con la información que expone el teléfono sobre el nivel de energía que posee.
Esto se debe a que en ciertos casos no hay un ajuste adecuado y el smartphone puede señalar que tiene 15 %, pero realmente cuenta con menos energía.
Esta diferencia entre la información que se muestra en pantalla y la real carga que queda en el dispositivo puede causar apagones inesperados y otros problemas para el teléfono.
Por ello es de gran importancia calibrar el equipo para que corregir la falla y así tener información real sobre el nivel de energía que posee el celular.
Cabe destacar que todas las baterías de los teléfonos inteligentes sufren un deterioro con el paso de los años y esto incide en la capacidad de almacenar y retener la energía, pero generalmente el software del equipo no tiene en cuenta dicho deterioro.
Por ello, puede llegar a mostrar una información errada sobre el nivel de carga que se tiene.
Para calibrar la batería de un teléfono Android se deben ejecutar los siguientes pasos:
- Hay que descargar totalmente la batería del celular hasta que se apague
- Conectar el teléfono a un cargador que esté enchufado a una toma eléctrica
- Sin encender el celular debe dejarse cargar hasta que en pantalla se indique que ha llegado al 100 %
- Desconectar el equipo del cargador
- Encender el dispositivo y verificar que el indicador de carga siga señalando que está al 100 %
- Volver a dejar que el teléfono se quede sin energía
- Cargar nuevamente el dispositivo
- Reiniciar el smartphone para que el equipo tome los cambios realizados por el usuario
Con estos pasos, la batería de un equipo Android quedará plenamente calibrada.
Con información de Europa Press.