Un equipo de investigación internacional compuesto por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE.UU.), la Universidad de Waterloo (Canadá), la Universidad de Shandong (China), la Universidad de Qingdao (China) y la Academia de Ciencias (China), codirigido por la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.), ha descubierto por qué un grupo de óxidos metálicos son capaces de almacenar más energía que otros materiales. Esta investigación abre las puertas al desarrollo de nuevas baterías de iones de litio.
En la investigación se descubrió que estos óxidos metálicos poseen formas únicas de almacenar energía más allá de los mecanismos de almacenamiento electroquímicos clásicos. Este hallazgo, publicado en Nature Materials, encontró varios tipos de compuestos metálicos con hasta tres veces la capacidad de almacenamiento de energía en comparación con los materiales comunes en las baterías de iones de litio disponibles comercialmente en la actualidad.
Este descubrimiento supondría la creación de baterías más pequeñas y potentes, que dispongan de una capacidad de carga más rápida y cuyo ámbito de aplicación abarcaría desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos.
Características de los óxidos de metales
En este trabajo, el equipo de investigadores encontró la manera de monitorizar y medir los cambios de los elementos con el tiempo. El método utilizado se llama magnetometría in situ, que consiste en una monitorización magnética en tiempo real que permite ver la evolución de la estructura electrónica interna de un material.
En el centro del descubrimiento se encuentran los óxidos de metales de transición, que son compuestos que incluyen oxígeno enlazado con metales de transición como hierro, níquel y zinc. La energía se puede almacenar dentro de los óxidos metálicos, a diferencia de los métodos típicos en los que los iones de litio entran y salen de estos materiales o convierten sus estructuras cristalinas para almacenar energía.
Asimismo, se ha demostrado que se puede almacenar una capacidad de carga adicional en la superficie de las nanopartículas de hierro formadas durante una serie de procesos electroquímicos convencionales. Los investigadores esperan que este descubrimiento contribuya a mostrar el potencial de estos elementos.