Represión de la corrosión en las baterías primarias de aluminio-aire mediante desplazamiento de aceite

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Las baterías primarias de aluminio-aire ofrecen una alta densidad de energía teórica.
• La corrosión del electrodo negativo es una limitación importante, reduciendo la vida útil y el rendimiento.
• Las estrategias de mitigación de la corrosión existentes a menudo comprometen la potencia de la batería o la densidad de energía.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método para suprimir la corrosión de circuito abierto en baterías de aluminio-aire.
• Mejorar la densidad de energía utilizable y la vida útil de los sistemas de baterías de aluminio-aire.
• Para permitir una alta potencia y densidad de energía a través de la protección de electrodos reversibles.

Principales métodos:

• Cambio del electrolito con un aceite no conductor en la superficie del electrodo durante el estado de espera de la batería.
• Utilizando las propiedades oleofóbicas bajo el agua de las superficies celulares para el desplazamiento reversible del aceite.
• Demostrando el método en una célula funcional de aluminio y aire.

Principales resultados:

• Se logró un aumento del 420% en la densidad de energía utilizable.
• Se redujo la corrosión del electrodo negativo en un 99,99%.
• Reducción de la tasa de auto descarga al 0,02% por mes, lo que permite densidades de energía del sistema de 700 Wh/L y 900 Wh/kg.

Conclusiones:

• El método de desplazamiento de aceite suprime efectivamente la corrosión sin comprometer el rendimiento de la batería.
• Esta técnica mejora significativamente la longevidad y la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías de aluminio-aire.
• La célula de aluminio-aire desarrollada demuestra un camino viable hacia sistemas prácticos de alta densidad energética.