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Baterías de iones de sodio CATL

10.08.2021

Contemporary Amperex Technology (CATL) ha presentado su batería de iones de sodio de primera generación, así como su paquete de baterías AB, capaz de combinar celdas de iones de sodio y de iones de litio en un solo módulo.

El principio de funcionamiento de una batería de iones de sodio es similar al de una batería de iones de litio. Los iones de sodio también se mueven entre el cátodo y el ánodo. Sin embargo, en comparación con los iones de litio, los iones de sodio tienen un volumen mayor y mayores requisitos en cuanto a la estabilidad estructural y las propiedades cinéticas de los materiales. Esto se ha convertido en un impedimento para el desarrollo de la producción industrial de baterías de iones de sodio.

La innovación de CATL fue el uso de material "blanco de Prusia" (sal de everita) con una capacitancia específica más alta para la fabricación del cátodo. Además, la empresa mejoró la estructura general de este material mediante la redistribución de electrones, lo que permitió resolver el problema de una rápida disminución de la capacitancia durante la operación cíclica del material. Para el ánodo, CATL ha utilizado un material de carbono duro que tiene una estructura porosa única que proporciona una capacidad de almacenamiento redundante y un movimiento rápido de iones de sodio, así como un excelente rendimiento de ciclo.

La primera generación de baterías de iones de sodio CATL, basada en una serie de nuevos desarrollos en el sistema químico, tiene las ventajas de alta densidad de energía, capacidad de carga rápida, excelente resistencia a la temperatura, excelente rendimiento a bajas temperaturas, alta eficiencia de integración, etc. CATL La batería de iones puede alcanzar 160 Wh/kg, y la batería se puede cargar en 15 minutos al 80 % a temperatura ambiente. Además, en condiciones de baja temperatura (-20 °C), la batería de iones de sodio tiene una tasa de retención de capacidad de más del 90 % y su eficiencia de integración del sistema puede llegar a más del 80 %. La resistencia al calor de las baterías de iones de sodio supera los requisitos de seguridad nacionales para las baterías de tracción. La primera generación de baterías de iones de sodio se puede utilizar en diversas aplicaciones de electrificación de vehículos, especialmente en regiones con temperaturas ultrabajas, donde sus ventajas se hacen evidentes. Además, se puede adaptar de forma flexible a las necesidades de aplicación de todos los escenarios de almacenamiento de energía.

El objetivo de desarrollo para la próxima generación de baterías de iones de sodio es una densidad de energía superior a 200 Wh/kg.

CATL ha desarrollado una solución completa para el sistema de baterías AB, que consiste en mezclar y combinar baterías de iones de sodio y de iones de litio en una determinada proporción e integrarlas en un sistema de baterías, y administrar diferentes sistemas de baterías a través del algoritmo BMS de alta precisión. El sistema de batería AB puede compensar la actual falta de densidad de energía en la batería de iones de sodio, así como ampliar sus ventajas en términos de alta potencia y rendimiento a bajas temperaturas. Este innovador sistema estructural amplía las aplicaciones de los sistemas de baterías de litio-sodio.

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Marcapasos trabajando desde el corazón 20.06.2017

Una variedad de dispositivos médicos en miniatura se han utilizado durante mucho tiempo en la práctica clínica diaria: estos son todo tipo de sensores que leen ciertos parámetros fisiológicos, estos son dispositivos con medicamentos que liberan su relleno de acuerdo con un programa determinado, estos son pequeños marcapasos electrónicos que ayudar al corazón a trabajar bien.

Entre los marcapasos, existen desde hace mucho tiempo modelos inalámbricos que funcionan con su propia batería, y estos dispositivos en sí mismos se han vuelto tan pequeños que se insertan en la pared del músculo cardíaco mediante un catéter a través de una vena, sin ninguna intervención quirúrgica importante.

Pero cualquier fuente de energía se agota tarde o temprano, pero quitar el marcapasos no funcionará tan fácilmente: comienza una cicatriz alrededor de él, por lo que el dispositivo está, por así decirlo, sellado en el corazón. Por supuesto, la batería dura bastante tiempo, pero después de algunos años, el marcapasos aún deja de funcionar y es necesario colocar uno nuevo, por lo que, al final, según M. Amin Karami de la Universidad de Buffalo, el el corazón se convierte en un pequeño cementerio de marcapasos.

Los científicos proponen utilizar un dispositivo que recolectaría la energía de las contracciones del corazón como fuente de energía para el marcapasos. Estamos hablando de un elemento piezoeléctrico: como sabes, los cristales piezoeléctricos generan una corriente eléctrica cuando se comprimen.

Un elemento piezoeléctrico se puede montar en un motor vibratorio o incluso en un puente sobre el que los automóviles caminan constantemente, se utiliza para convertir las vibraciones mecánicas en electricidad. Pero de la misma manera, se pueden utilizar las contracciones y expansiones regulares del músculo cardíaco. Es cierto que diferentes personas tienen diferentes frecuencias cardíacas, pero según los investigadores, su batería puede funcionar con una amplia gama de frecuencias.

Ahora el elemento piezoeléctrico se combinará con el marcapasos real. En última instancia, el dispositivo en su conjunto debe ser tan pequeño como los marcapasos convencionales para que también pueda insertarse en el corazón a través de un catéter.

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