Batería de calcio metal capaz de superar los 500 ciclos

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Las baterías recargables de calcio metal se perfilan como una opción prometedora en la búsqueda de dispositivos de almacenamiento de energía de nueva generación, de los que se espera que tengan mayores densidades energéticas y menores costos que las actuales baterías de iones de litio. Sin embargo, problemas como la pasivación del calcio metal por los electrolitos y la falta de materiales catódicos con capacidad de almacenamiento eficaz de iones de calcio impiden el desarrollo práctico de esta tecnología.

Para superar estas limitaciones, investigadores de la Universidad de Tohoku (Japón) han desarrollado recientemente un prototipo de batería recargable de calcio metal capaz de soportar más de 500 ciclos de carga y descarga repetidas. La batería se desarrolló con un electrolito basado en hidruros y un cátodo compuesto de nanopartículas de sulfuro de cobre (CuS) y carbono. Demostró un rendimiento superior al de las baterías de calcio-metal más modernas, tanto en capacidad de carga como en duración de los ciclos.

La combinación de un nanocompuesto de CuS/C y una solución electrolítica monocarborano a medida de Ca(CB11H12)2 en dimetoxietano/tetrahidrofurano (DME/THF) permitió obtener una batería de calcio metal con una retención de capacidad del 92% basada en la capacidad del décimo ciclo.

“Este estudio confirma la viabilidad del funcionamiento a largo plazo de ánodos de Ca metal y puede acelerar el desarrollo de baterías de Ca metal”, escribieron los investigadores en “Calcium Metal Batteries with Long Life Using a Hydride-Based Electrolyte and Copper Sulfide Electrode” (Baterías de calcio-metal de larga duración con electrolito de hidruro y electrodo de sulfuro de cobre), publicado recientemente en Advanced Science.

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