Tarea 3 2 ltimos descubrimientos
Ing. Daniela Vásquez
Química General
QUI-101
José Carlos Rosales Ayestas
11641011
Tarea 2.2
Lunes, 07 de febrero del 2022
Introducción
En el siguiente informe, se presentara una información más detallada de un avance en la
época mediante la implementación de la química. Donde se hablara sobre las baterías
recargables de agua de mar y de la nueva vía de síntesis para mejorar su rendimiento y
viabilidad.
Objetivos
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Describir la implementación de la química en las baterías recargables de agua
de mar.
Detallar la estructura y funcionamiento de las baterías y la mejora que estas
representan a las tradicionales
Describir la ruta de síntesis “plasma liquida”.
Contenido
Ciertos científicos de corea lograron elaborar una nuevas vía de síntesis muy competente
para desarrollar un nuevo tipo de material anódico codopado para las baterías
recargables a base de agua de mar (SWB). Esto mediante un proceso de plasma en liquido
de un solo paso para sintetizar un material anódico de carbono codopado con nitrógeno
y azufre, que manifestó un enorme potencial para las SWB
Un prometedor tipo especial de tecnología de baterías basadas en sodio son las SWB,
que requieren el agua de mar como cátodo. Sin embargo, aun con sus numerosas
aplicaciones potenciales, la distribución y comercialización de las SWB ha sido frenada
por el escás de materiales anódicos de bajo coste, amigable al ambiente y de alto
rendimiento
Aunque los materiales tradicionales a base de carbono son rentables, las cualidades
rentables de su rendimiento son muy inferior, y se deben dopar con distintos elementos
como nitrógeno o azufre. Y otro factor en contra es que las vías de síntesis empleadas
actualmente para el codopaje son complejas, algo peligrosas y hasta incapaces de
elaborarse a niveles de dopaje aceptable.
Unos científicos en Corea, lograron superar la complejidad de la síntesis y las dificultades
de seguridad basados por el pionero dopante dañino mediante una nueva vía de síntesis.
Desarrollaron un proceso de plasma en líquido de un solo paso para sintetizar material
anódico a base de carbono codopado con N y S, que mostró un gran potencial para las
baterías de agua de mar.
El proceso consistió en preparar una mezcla de precursores que contenían carbono, N y
S y descargar plasma en la solución, lo que dio como resultado un material con altos
niveles de dopaje de N y S con una columna vertebral estructural de negro de humo. “El
material del ánodo codopado que preparamos mostró un notable rendimiento
electroquímico en los SWB, con una vida útil de más de 1.500 ciclos a una densidad de
corriente de 10 A/g”, afirmó el profesor asociado Jun Kang. En concreto, el ánodo de NS/C
creado de este modo permitió incluso que las baterías de agua de mar superaran a las de
iones de litio, convirtiéndolas en una alternativa sostenible a la omnipresente tecnología
de las baterías.
El material presenta una gran superficie específica (476,8 m2 g-1) y abundantes sitios
activos en su superficie debido a su estructura vacía. Tiene una alta eficiencia coulómbica
inicial del 84%. Cuando el ánodo se aplica a una semicelda de iones de sodio, el NS/C
mostró una notable vida útil de 35.000 ciclos a una densidad de corriente ultra alta de
100 A g-1 con una alta capacidad reversible de >72 mAh g-1. “Gracias a las ventajas de
esta estructura, el NS/C provocó evidentemente una reacción de cointercalación en un
electrolito a base de éter, evitando al mismo tiempo la formación de una capa de interfaz
de electrolito sólido (SEI) en la superficie del ánodo”, escribieron los investigadores.
Las implementaciones marítimas de las SWB son variadas, se implementan de forma
segura mientras estén sumergidas en el agua de mar. Sirven para suministrar energía de
emergencia en muchas instalaciones.
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