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Baterías de estado sólido para vehículos sin el costoso litio gracias a un avance en la conductividad del magnesio

La conductividad del magnesio alcanza el nivel de aplicación de las baterías de estado sólido (imagen: Universidad de Ciencias de Tokio)
La conductividad del magnesio alcanza el nivel de aplicación de las baterías de estado sólido (imagen: Universidad de Ciencias de Tokio)
Fabricar baterías de estado sólido para vehículos sin el raro y caro litio podría ser una realidad, ya que científicos japoneses han descubierto una alternativa viable utilizando iones de magnesio. El magnesio es barato y abundante, y la larga lucha por mejorar su conductividad en los sólidos ha superado por fin las deficiencias del material.

Investigadores de la Universidad de Ciencias de Tokio han descifrado el código para utilizar el abundante magnesio en lugar del caro litio en la próxima generación de baterías de estado sólido para vehículos eléctricos. El obstáculo de la conductividad del magnesio, que ha durado décadas antes de sustituir al litio como material para baterías de estado sólido, se ha superado añadiendo materiales orgánicos y un acelerador. El profesor asociado junior Masaaki Sadakiyo explica el avance de la siguiente manera:

En este trabajo, explotamos una clase de materiales llamados marcos metal-orgánicos (MOF). Los MOF tienen estructuras cristalinas muy porosas, que proporcionan el espacio necesario para una migración eficaz de los iones incluidos. En este caso, introdujimos adicionalmente una "molécula invitada", el acetonitrilo, en los poros del MOF, que consiguió acelerar fuertemente la conductividad del Mg2+.

Como resultado, el nivel típicamente bajo de la conductividad de los iones de magnesio en materiales sólidos a temperatura ambiente, se ha incrementado en gran medida hasta alcanzar el umbral de 10-3 S cm-1 requerido para su aplicación tangible en baterías de estado sólido

Esta superconductividad de los iones de magnesio puede haber alcanzado así un récord, pero es el mínimo requerido para la producción práctica de baterías de estado sólido, por lo que el equipo de científicos japoneses se centra ahora en mejorar aún más el nivel de conductividad del nuevo material basado en el magnesio.

A diferencia del litio, el magnesio no se considera un material de tierras raras y es abundante en la corteza terrestre. Además, Elon Musk instó recientemente a las empresas mineras de litio de , como las australianas para que se dediquen también a la refinación, como una "licencia para imprimir dinerohttps://www.notebookcheck.net/Elon-Musk-says-lithium-refiners-print-money-as-the-largest-producer-breaks-ground-on-a-huge-solid-state-battery-factory.638243.0.html?_gl=1*1ycyaz5*_ga*MTI1MDc2ODU4OS4xNjMzOTQxMzc1*_ga_XLBGPKWB3N*MTY1OTYxODUzNS4yNS4xLjE2NTk2MTg2NjAuMA..ya que las refinerías de litio para baterías son escasas y la mayoría se encuentran en China.

El cambio de litio por magnesio en las baterías de estado sólido permitirá a los fabricantes de coches eléctricos escapar del cuasi monopolio de los refinadores de litio chinos, así como reducir significativamente el coste por unidad de celda de esta prometedora tecnología

Las baterías de estado sólido tienen muchas ventajas frente a las químicas actuales, principalmente en términos de seguridad y durabilidad, por lo que cualquier avance en la investigación que facilite y abarate su fabricación es una buena noticia tanto para los principales fabricantes de vehículos eléctricos como para sus futuros clientes.

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Daniel Zlatev, 2022-08- 5 (Update: 2022-08- 5)