Crean virus para construir baterías de Litio-aire más eficientes

Chile

Viernes 03 de Enero de 2014.- A la hora de crear nuevos sistemas de almacenamiento de energía, uno de los campos de estudio más importantes son las baterías de Litio-aire, que prometen mayor autonomía en un menor peso, lo que abre la puerta a nuevos prototipos para impulsar, entre otros dispositivos, autos eléctricos, que podrían llegar a tener hasta 800 kilómetros de autonomía.

En este sentido, investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han descubierto que añadiendo un cierto tipo de virus genéticamente modificado a los electrodos, y creando un cierto tipo de “nano alambres” conductores (del tamaño de un glóbulo rojo), pueden conseguir avances significativos en la materia.

La clave del trabajo, publicado en la revista Nature es aumentar el área de superficie del alambre utilizado, aumentando así el área donde la actividad electroquímica se lleva a cabo durante la carga o descarga de la batería. Durante el proceso, cada uno de estos alambres, basado en óxido de manganeso y con 80 nanómetros de diámetro, es inoculado con un virus genéticamente creado (denominado M13), para atraer moléculas de metales a partir de agua, y unirlas posteriormente creando formas estructurales.

A diferencia de los alambres construidos con métodos químicos convencionales, en este caso, el proceso biológico da como resultado un entorno más áspero y escarpado, incrementando su área de superficie. Esto, además, produce de forma natural una estructura tridimensional de alambres entrecruzados, que proporciona una mayor estabilidad para un electrodo.

Según Angela Belcher, directora del Grupo de Materiales Biomoleculares en el MIT, el mero hecho de incrementar el área de superficie supone una gran ventaja en el ratio de carga y descarga de las baterías basadas en Litio-aire. Además de esto, otra de las mejoras radica en que, en este caso, el proceso de fabricación gira en torno al agua y se puede realizar en una habitación a temperatura ambiente, mientras que hasta ahora era necesario utilizar materiales químicos peligrosos a muy altas temperaturas.

Finalmente, con el fin de mejorar la conductividad eléctrica entre los alambres creados, los investigadores aplican un tipo de metal (generalmente paladio), que permite catalizar las reacciones que se producen durante la carga y descarga energética.

Como resultado, afirman, es posible crear una batería que ofrezca una densidad de entre el doble y el triple que las baterías de iones de litio convencionales (es decir, la cantidad de energía que puede almacenar en un determinado peso). Sin embargo, este desarrollo únicamente cubre la producción de una de las partes de todo el ciclo, por lo que es necesario seguir investigando en este ámbito para conseguir mejorar el proceso en su conjunto.

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