Empresas Premium
Los iones hidruro (H-), con su baja masa y alto potencial redox, se consideran portadores de carga prometedores para los dispositivos electroquímicos de próxima generación.
Sin embargo, la falta de electrolitos eficaces con una conductividad rápida de los iones hidruro, estabilidad térmica y compatibilidad con los electrodos ha obstaculizado sus aplicaciones prácticas.
En un estudio publicado en Nature, el grupo del profesor CHEN Ping, del Instituto Dalian de Física Química (DICP) de la Academia China de Ciencias (CAS), desarrolló un novedoso electrolito de iones de hidruro con núcleo de concha y construyó el primer prototipo de batería recargable de iones de hidruro.
Utilizando un diseño inspirado en la heterounión, los investigadores sintetizaron un novedoso hidruro compuesto con núcleo, 3CeH3@BaH2, en el que una fina capa de BaH2 encapsula el CeH3. Esta estructura aprovecha la alta conductividad de iones de hidruro del CeH3 y la estabilidad del BaH2, permitiendo una rápida conducción de iones de hidruro a temperatura ambiente junto con una alta estabilidad térmica y electroquímica.
Además, los investigadores construyeron un prototipo de batería de iones de hidruro de estado sólido CeH2|3CeH3@BaH2|NaAlH4 utilizando NaAlH4, un material clásico de almacenamiento de hidrógeno, como componente activo del cátodo. El electrodo positivo de la batería proporcionó una capacidad de descarga inicial de 984 mAh/g a temperatura ambiente y conservó 402 mAh/g tras 20 ciclos.
En una configuración apilada, la tensión de funcionamiento alcanzó 1,9 V, alimentando una lámpara de diodos emisores de luz amarilla, lo que constituyó un ejemplo convincente para aplicaciones prácticas.
Al adoptar el hidrógeno como portador de carga, esta tecnología evitó la formación de dendritas, allanando el camino para un almacenamiento de energía seguro, eficiente y sostenible. Con las propiedades sintonizables de los materiales basados en hidruros, las baterías de iones de hidruro encierran un inmenso potencial para el almacenamiento y la conversión de energía limpia.
|
