¿Qué es una batería de nanocable?
Una batería de nanocable es una forma de batería de almacenamiento químico basada en el modelo de batería de iones de litio, desarrollado por primera vez en 2007 en la Universidad de Stanford en los Estados Unidos. Todavía se está refinando a partir de 2011, con ventas al público programado para 2012. La tecnología utiliza una variedad de muchos nanocables de silicio conectados a una escala de mil millones de metros, situados en el extremo de voltaje negativo de la batería. Este avance en la ciencia de los materiales ha aumentado la densidad de almacenamiento de 8 a 10 veces sobre la de las baterías convencionales de iones de litio, lo que haría que algo como una cámara recargable, teléfono celular o batería de la computadora portátil dure de 8 a 10 veces más antes de agotarse y tuviera que tener que obtener la batería de nanocadoras. silicio en su estructura química.
Los principios detrás de la batería de nanocables han facilitado una investigación similar en los Laboratorios Nacionales de Sandia en los Estados Unidos a partir de 2010, donde se utiliza un ánodo de nanocable de silicio formado por un solo nanocable. Este nanocable tiene 100 nanómetros de ancho, o aproximadamente el ancho de un glóbulo rojo humano promedio, y alrededor de 10,000 nanómetros de largo, o 0.01 milímetros. El propósito de esta batería, que se realiza con un microscopio electrónico de transmisión (TEM), es investigar más las capacidades de la tecnología. También hay planes para que sirva como una fuente de energía extremadamente pequeña para los implantes médicos, así como alimentar otros dispositivos microelectrónicos.
El desarrollo de la batería de nanocables se considera revolucionario, aunque tiene algunos inconvenientes limitados. Dado que el área de superficie de los nanocables combinados es mucho mayor que el área que un ánodo de grafito en una batería típica tiene, después de un período de varias fases de recarga, los nanocables comienzan a adquirir un electro sólidoInterfase Lyte (SEI). Este es un tipo de recubrimiento químico que restringe la capacidad de carga actual del ánodo de nanocable de silicio. Tal limitación podría dar lugar a una rápida caída de potencia para la batería de nanocables a medida que envejece, aunque la investigación ha demostrado que prácticamente pueden recargarse al 80% de los niveles completos al menos 250 veces, y el objetivo es alcanzar un nivel de recarga de 3.000 veces en productos del sector comercial.
La investigación sobre baterías de almacenamiento basadas en silicio ha estado ocurriendo durante más de treinta años. Los problemas prácticos con la hinchazón de silicio han limitado la utilidad de la idea hasta que se inventaron los nanocables. El investigador principal en el proyecto en la Universidad de Stanford, el Dr. Yi Cui, ha estado refinando la batería de nanocables desde al menos 2007. Ahora se considera que es capaz de escalar los niveles prácticos de producción en masa mediante el uso de nanocables de silicio de carbono, que no requieren altas temperaturas para crecer como el Silicon puro.
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