Fabrican baterías de alto rendimiento a partir de botellas de vidrio para reciclar
Investigadores Bourns College de Ingeniería de la Universidad de California, Riverside, han utilizado botellas de vidrio desechadas y un proceso químico de bajo coste para crear ánodos de silicio nanocristalino para las baterías de iones de litio de alto rendimiento.
La investigación, dirigida por los profesores Cengiz y Mihri Ozkan, se publicó en la revista Nature Scientific Reports con el título de "Silicio derivado de botellas de vidrio como material de ánodos para celdas de baterías de iones de litio". Estos profesores llevaban años trabajaban en distintos proyectos para crear ánodos para las baterías de litio respetuosos con el medio ambiente. En la búsqueda de materiales sostenibles y ante las millones de botellas de vidrio que terminan en los vertederos a pesar de los programas de reciclaje, los investigadores se preguntaron si el dióxido de silicio de las botellas podrían proporcionar nanopartículas de silicio de alta pureza necesarias para las pilas de litio.
Con los ánodos de silicio se pueden almacenar hasta 10 veces más energía que con los ánodos de grafito convencionales, pero la expansión y contracción durante los proceso de carga y descarga pueden hacerlos inestables, sin embargo, este problema se puede reducir con el uso de nanopartículas de silicio.
Para crear los ánodos, el vidrio de las botellas se tritura y muele hasta convertirse en polvo, y tras un proceso de reducción magnesio-térmica el dióxido de silicio contenido en el polvo de vidrio se transforma en silicio nanocristalino. El revestimiento de las nanopartículas de silicio con carbono mejora la estabilidad y las propiedades de almacenamiento de energía.
Changling Li, uno de los investigadores y autor principal del artículo, señaló que una botella de vidrio proporciona suficiente nanosilicio para cientos de baterías de botón o para tres o cinco pilas cilíndricas. La investigación se encuentra en proceso de patente y para Li, de este proyecto saldrán las baterías de litio de próxima generación, además el proyecto es un ejemplo de revalorización de materiales reciclables. Con esta tecnología se podrá aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos y proporcionar más horas de funcionamiento con un menor número de cargas a dispositivos electrónicos cotidianos, como teléfonos móviles y ordenadores portátiles.