Extrato de algas dá um impulso baterias de líti

8 de setembro de 2011

Um extrato de algas marrons podem dar recarregável de lítio-íon de um impulso, permitindo nanopowder silício para ser usado como uma alternativa de alta capacidade de eletrodos de grafite.

Baterias de íon lítio são onipresentes em dispositivos portáteis, como laptops e telefones celulares porque são relativamente leves e recarregar rapidamente. No entanto, a capacidade de armazenamento de energia e ciclo de vida são limitadas. Como tal, os pesquisadores fizeram experiências com alternativas para o grafite, como o silício, para o anodo, como a sua capacidade poderia ser uma ordem de magnitude maior. Infelizmente, os eletrodos de silicone degradar rapidamente, com ciclos de carga repetida.

Alginatos, que ajudam a estabilizar os ânodos de silício pode ser mais barato obtido de algas

Aglutinantes polímeros podem atuar como estabilizantes, especialmente se eles contêm vários grupos carbóxi. Gleb Yushin do Georgia Institute of Technology, dos EUA, assinala que estas requerem polímeros aditivos de carbono condutor e têm de ser utilizados em quantidades muito grandes."Isso diminui a atratividade desta tecnologia", acrescenta.

Agora, Yushin e seus colegas demonstraram que um polissacarídeo natural, extraído de algas marrons oceânicas - algas - pode ser misturado com um nanopowder silício para formar um ânodo da bateria estável. O ânodo de algas tem uma capacidade reversível de carga oito vezes maior do que até mesmo os melhores disponíveis grafite baseado em anodos. O aglutinante de alginato melhora a integridade do eletrodo e protege a superfície de partículas de silício da degradação.

'Water-soluble alginatos são excepcionalmente qualificados para este trabalho ", diz Yushin. "Então, ficamos muito surpreso de não encontrar quaisquer relatos de seu uso como ligantes de eletrodos para baterias." Ele acrescenta que alginatos baratas são amplamente utilizados na indústria farmacêutica, indústrias de biotecnologia e de alimentos e por isso são facilmente disponíveis. Yushin diz que pode ser possível projetar um sistema para incorporar nanopartículas eletroquimicamente ativa em algas ou outras plantas aquáticas, diretamente crescer eletrodos da bateria estável.

Os testes com o novo material do ânodo se mostrou promissor. 'Ciclo de carga-descarga realizada com lítio capacidade de inserção limitada a 1200mAh por grama de silício apresentaram desempenho anodo estável para mais de 1300 ciclos, "dizem os pesquisadores.

John Owen, da Universidade de Southampton diz que este trabalho deve ser visto no contexto de outros esforços para 'decorar' de silício para anodos. "Há muitos relatos de nanopós silício ciclismo bem com carboximetilcelulose (CMC) como uma pasta", diz ele, "então eu não vejo nada de especial sobre algas."

Mino Verde, do Imperial College de Londres aponta que a densidade de energia da bateria, a capacidade por unidade de peso ou volume, permanece uma questão importante no reforço de lítio-íon. "Melhorar a capacidade de anodo sozinho só dá uma melhora limitada capacidade da bateria, porque ainda há o cátodo unimproved que é pesado e volumoso", diz ele.Significativamente, essa melhoria "não aborda a questão importante do ciclo de vida, especialmente onde ligantes estão em causa."

David Bradley