Batería de aluminio

Se han investigado distintos tipos de baterías a base de aluminio . A continuación se enumeran algunos de ellos: ^[1]

• La batería de aluminio-aire es una batería no recargable. Las baterías de aluminio-aire (baterías Al-aire) producen electricidad a partir de la reacción del oxígeno del aire con el aluminio. Tienen una de las densidades energéticas más altas de todas las baterías, pero no se utilizan ampliamente debido a los problemas con el alto costo del ánodo y la eliminación de subproductos cuando se utilizan electrolitos tradicionales.
• La batería de iones de aluminio es una clase de batería recargable en la que los iones de aluminio proporcionan energía.
• La batería de aluminio y cloro fue patentada por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en la década de 1970 y fue diseñada principalmente para aplicaciones militares. Utiliza ánodos de aluminio y cátodos de cloro sobre sustrato de grafito. Se requieren temperaturas elevadas para que estas baterías funcionen.
• La batería de aluminio y azufre fue desarrollada por investigadores estadounidenses con grandes expectativas, aunque parece que aún están lejos de la producción en masa. La batería recargable de aluminio y azufre se presentó por primera vez en la Universidad de Maryland en 2016. ^[2] En agosto de 2022, los investigadores del MIT afirmaron haber desarrollado un nuevo tipo de batería de aluminio y azufre con electrolito líquido iónico inorgánico de bajo costo que funciona a una temperatura ideal de 110 grados Celsius . ^[3] En 2024, los investigadores informaron que operaban una batería de aluminio y azufre con electrolito de cloroaluminato alcalino cuaternario fundido por debajo del punto de ebullición del agua, a 85 grados Celsius. ^[4]
• Algunos investigadores propusieron baterías de Al–Fe–O, Al–Cu–O y Al–Fe–OH para vehículos híbridos militares. Las energías específicas prácticas correspondientes son 455, 440 y 380 Wh/kg. ^[5]
• Batería de dióxido de manganeso de Al–MnO que utiliza un electrolito ácido. Estas baterías producen un alto voltaje de 1,9 voltios. Otra variación utiliza una base (hidróxido de potasio) como anolito y ácido sulfúrico como catolito. Las dos partes están separadas por una película ligeramente permeable para evitar que el electrolito se mezcle en ambas semiceldas. Esta configuración proporciona un alto voltaje de 2,6 a 2,85 voltios.
• Sistema de vidrio-alfa. Como se informa en una patente italiana de Baiocchi, ^[6] en la interfaz entre el vidrio de sílice común y la lámina de aluminio (no se requieren otros componentes) a una temperatura cercana al punto de fusión del metal, se genera un voltaje eléctrico con una corriente eléctrica que pasa a través cuando el sistema se cierra sobre una carga resistiva. El fenómeno fue observado por primera vez por Baiocchi, y después de que Dell'Era et al . (2013) ^[7] comenzaran el estudio y la caracterización de este sistema electroquímico.

Referencias

1. Erfani, Amir; Muhammadi, Milad; Neshat, Soheil Asgari; Shalchi, Mohammad Masoud; Varaminian, Farshad (1 de enero de 2015). "Investigación de baterías primarias de aluminio basada en el método Taguchi". Tecnología y política energética . 2 (1): 19–27. Código Bib :2015EneTP...2...19E. doi : 10.1080/23317000.2014.999292 .
2. Gao, Tao (2016). "Una batería recargable de Al/S con un electrolito iónico-líquido". Angewandte Chemie International Edition . 55 (34): 9898–9901. doi :10.1002/anie.201603531. PMID  27417442.
3. David L. Chandler (24 de agosto de 2022). «Un nuevo concepto de baterías de bajo coste» . Consultado el 25 de agosto de 2023 .
4. Meng, Jiashen; Hong, Xufeng; Xiao, Zhitong; Xu, Linhan; Zhu, Lujun; Jia, Yongfeng; Liu, colmillo; Mai, Liqiang; Pang, Quanquan (2024). "Baterías de aluminio-azufre de carga rápida que funcionan a 85 ° C con un electrolito de sales fundidas cuaternarias". Comunicaciones de la naturaleza . 15 (596): 596. Código Bib : 2024NatCo..15..596M. doi :10.1038/s41467-024-44691-8. PMC 10796388 . PMID  38238327. 
5. Tecnologías de componentes de sistemas de energía híbridos de combate: desafíos técnicos y prioridades de investigación. Academia Nacional de Ciencias. 2002. doi :10.17226/10595. ISBN 978-0-309-54230-2. Recuperado el 28 de abril de 2014 .
6. L. Baiocchi, Solicitud de patente italiana RM2005A000175 (2005).
7. Dell'Era, A.; Pasquali, M.; Curulli, A.; Zane, D. (2013). "Caracterización electroquímica de reacciones vidrio/Al a alta temperatura". Journal of Non-Crystalline Solids . 370 : 37–43. Bibcode :2013JNCS..370...37D. doi :10.1016/j.jnoncrysol.2013.03.033.