Investigadores de la Universidad de Tohoku han logrado un avance en la tecnología de baterías al desarrollar un nuevo material catódico para baterías recargables de magnesio (RMB) que permite una carga y descarga eficiente incluso a bajas temperaturas.Este material innovador, que aprovecha una estructura mejorada de sal gema, promete marcar el comienzo de una nueva era de soluciones de almacenamiento de energía que son más asequibles, seguras y de mayor capacidad.

Detalles de los hallazgosfueron publicados en elRevista de química de materiales A.

El estudio muestra una mejora considerable en la difusión de magnesio (Mg) dentro de una estructura de sal de roca, un avance crítico ya que la densidad de los átomos en esta configuración había impedido previamente la migración del Mg.Al introducir una combinación estratégica de siete elementos metálicos diferentes, el equipo de investigación creó unestructura cristalinaAbunda en vacantes de cationes estables, lo que facilita la inserción y extracción de Mg.

Esta representa la primera utilización de óxido de sal gema como material catódico para RMB.La estrategia de alta entropía empleada por los investigadores permitió que los defectos catiónicos activaran el cátodo de óxido de sal gema.

El desarrollo también aborda una limitación clave de los RMB: la dificultad del transporte de Mg dentro demateriales solidos.Hasta ahora, eran necesarias altas temperaturas para mejorar la movilidad del Mg en materiales catódicos convencionales, como los que tienen estructura de espinela.Sin embargo, el material presentado por investigadores de la Universidad de Tohoku funciona eficientemente a sólo 90°C, lo que demuestra una reducción significativa en la temperatura de funcionamiento requerida.

Tomoya Kawaguchi, profesor del Instituto de Investigación de Materiales (IMR) de la Universidad de Tohoku, señala las implicaciones más amplias del estudio."El litio es escaso y está distribuido de manera desigual, mientras que el magnesio está disponible en abundancia, lo que ofrece una alternativa más sostenible y rentable parabaterías de iones de litio".

"Las baterías de magnesio, que presentan el nuevo desarrollomaterial del cátodo, están preparados para desempeñar un papel fundamental en diversas aplicaciones, incluido el almacenamiento en red,vehículos eléctricos, y dispositivos electrónicos portátiles, contribuyendo al cambio global hacia la energía renovable y la reducción de la huella de carbono".

Kawaguchi colaboró ​​con Tetsu Ichitsubo, también profesor del IMR, quien afirma: "Al aprovechar los beneficios intrínsecos demagnesioY superando limitaciones materiales anteriores, esta investigación allana el camino para la próxima generación de baterías, prometiendo impactos significativos en la tecnología, el medio ambiente y la sociedad".

En última instancia, el avance es un gran paso adelante en la búsqueda de soluciones de almacenamiento de energía eficientes y ecológicas.