El Premio Nobel de Química 2019 fue otorgado a tres personas de dos países el miércoles 9 de octubre de 2019. Estos tres científicos han sido galardonados con el Premio Nobel de Química por su trabajo en el desarrollo de baterías de iones de litio.
Los tres científicos son
- Frances Arnold de los Estados Unidos
- George Smith de los Estados Unidos
- Gregory Winter de Inglaterra
Batería de iones de litio
Las baterías de iones de litio o también conocidas como baterías Li-ion o LIB son una de las baterías recargables . En esta batería, los iones de litio se mueven desde el electrodo negativo al electrodo positivo cuando se libera y regresan cuando se recarga.
En comparación con la tecnología de batería tradicional, estas baterías de litio se cargan más rápido, duran más y tienen una mayor densidad de energía para una mayor duración de la batería en un paquete más liviano.
Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio
Básicamente, el principio de funcionamiento de las baterías de iones de litio es diferente al de las baterías alcalinas (como las baterías de control remoto de TV). Esta diferencia proporciona una ventaja mucho mayor en el desarrollo de baterías.
Los electrodos de una batería de iones de litio constan de grafito y óxido de cobalto y litio. El grafito tiene capacidades electrónicas más débiles que el zinc, que generalmente se usa en baterías alcalinas.
La porción de óxido de litio y cobalto de la batería de iones de litio es capaz de atraer electrones con mucha más fuerza que el óxido de manganeso, lo que le da a la batería la capacidad de almacenar más energía en la misma cantidad de espacio que las baterías alcalinas.
La solución que separa el grafito y el óxido de cobalto de litio contiene iones de litio cargados positivamente, que forman y rompen fácilmente enlaces químicos cuando la batería se descarga y se recarga.
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Estas reacciones químicas pueden ocurrir en ambos sentidos, a diferencia de la formación de óxido de zinc, que hace que los electrones y los iones de litio fluyan hacia adelante y hacia atrás en muchos ciclos de carga y descarga.
Desafíos del desarrollo de baterías
El proceso de la batería de iones de litio ciertamente no proporciona hasta un 100% de eficiencia. Todas las baterías eventualmente pierden su capacidad de almacenar energía. Aun así, el compuesto químico de iones de litio era lo suficientemente fuerte como para dominar la tecnología actual de baterías.
El principal desafío en el desarrollo de baterías y el almacenamiento de energía en general es la capacidad de almacenar energía, por lo que los científicos están tratando de construir baterías que sean aún mejores en términos de eficiencia de almacenamiento.
Actualizar una batería requiere la experiencia de químicos y físicos para ver los cambios a nivel atómico, así como de ingenieros mecánicos y eléctricos que pueden diseñar y ensamblar los paquetes de baterías que alimentan el dispositivo.
Referencia
- Desarrolle la batería de litio 3 este científico ganó el premio Nobel
- ¿Cómo funciona la batería de litio? Enciende nuestros teléfonos móviles