Los aniones no agregados permiten el electrolito acuoso infraenfriado para aplicaciones a baja temperatura

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las baterías acuosas ofrecen soluciones de almacenamiento de energía seguras y rentables.
• La congelación a baja temperatura de los electrolitos acuosos dificulta su rango de funcionamiento.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un electrolito acuoso de baja temperatura para mejorar el rendimiento de la batería.
• Investigar el efecto de la agregación aniónica en el punto de congelación del electrolito.

Principales métodos:

• Se obtiene una estructura de disolución altamente dispersa utilizando Cl- aniones no agregados.
• Reducción del tamaño del grupo de agua para evitar la solidificación del electrolito.
• Se ha probado la conductividad del electrolito LiCl y la estabilidad del electrodo Ag/AgCl a temperaturas bajo cero.
• Desempeño evaluado de la batería a base de polianilina a -100 °C y -40 °C.

Principales resultados:

• El electrolito permaneció sin solidificar hasta -136,3 °C.
• Se obtiene una conductividad iónica de 1,0 mS cm-1 a -80 °C.
• Se ha demostrado el funcionamiento estable del electrodo de referencia Ag/AgCl a -50 °C.
• Batería de polianilina que funciona a -100 °C con una retención de capacidad del 95,7% después de 4000 ciclos a -40 °C.

Conclusiones:

• La agregación aniónica tiene un impacto significativo en las transiciones termodinámicas en electrolitos acuosos.
• Nuevo enfoque para el diseño de electrolitos acuosos a baja temperatura mediante el control de la estructura de solvación.
• Permite el funcionamiento práctico a baja temperatura de las baterías acuosas para el almacenamiento de energía a gran escala.