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50 Años de Ciencia y Tenología Aeroespacial UAM Unidad Iztapalapa
¿Cuáles son las celdas de litio?
Sobre todo, las que se usan más en los
vehículos espaciales (no estas baterías del
apuntador, sino las baterías que se utilizan
muchísimo). Y, sobre todo, en los sistemas
satelitales porque son las más reversibles.
Es decir, las que aguantan más los ciclos de
carga y descarga. Y, además, dan una
cantidad de energía impresionante. Ahorita
vamos a comparar las energías.
¿En qué consisten éstas? Sobre todo las últimas, las que se están trabajando.
Durante mucho tiempo lo que se utilizaba era un ánodo de litio. Por eso se acaban muy
rápido las de los relojes y, por eso, no gustan. Eso gasta mucha energía para oxidar y luego
reducir. Sin embargo, ahora lo que se usa son ánodos de carbono, en donde lo que estamos
haciendo es meter en la estructura del carbono el litio; estamos haciendo litio interstisial.
Lo único que estamos haciendo es, en la descarga, como si estuviéramos oxidando el
carbono. El litio entra en la red cristalina del carbono (eso es en la descarga). Y cuando se
carga, el litio se va y esa reacción es mucho más rápida que una oxidación y una reducción
de litio, que tienen procesos de electrocristalización que ganan mucha energía. Más que
oxidarse, yo diría, estoy haciendo un compuesto de intercalación de litio en el carbono; es
la reacción anódica. Después, el litio pasa para tomar la carga y tengo, en el cátodo, un
cobaltato de litio que también está cambiando su estructura química. Ése es de los retos
químicos más padres. Aquí hay mucho que hacer en química. Y los químicos podemos
hacer mucho para tratar de hacer estos materiales. Y, de hecho, insisto, en la UAM
Iztapalapa tenemos un grupo, del Dr. Campero, que está trabajando en estos compuestos
interstisiales para poder trabajar como ánodos o como cátodos de litio, que es muy
interesante.
¿Qué problemas tenemos en esto? Pierde muy rápido su capacidad porque muchas
de las veces esas reacciones no son reversibles. Pero más que nada, el problema es que esto
se utiliza en solventes no acuosos, orgánicos, que son, por ejemplo, dimetilsufóxido (que
nada más los ve el agua y ya...). O si no, esto se usa con carbonato de propileno; el
carbonato de propileno, muchas de las veces, baja uno la temperatura (sobre todo arriba, en
el espacio, la temperatura es muy baja), y se congela. Entonces se pierde la capacidad muy
rápido.
Entonces, ¿cuál es el reto? Y eso es lo que estamos haciendo. Eso es muy bonito.
Esos electrodos (que todavía se tardan mucho) se degradan con el solvente orgánico. Se
están haciendo vanadatos de sodio y litio, que permiten hacer que esto sea más estable y
que la energía que estoy gastando por el potencial de estabilidad sea el menor posible.
La otra cosa que estamos haciendo, y de eso sí me siento muy contento, es un
proyecto que tenemos entre el Departamento de Física de la UAM (en Polímeros) y el
Instituto de Química de la UNAM. El medio de la celda es líquido. Se acuerdan que si yo
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