Vols estar al dia? Subscriu-te al nostre newsletter. 1 E-mail cada 2 Mesos! |
 |
Cerdanyola del Vallès (Barcelona), 16 de febrer de 2023 El disseny de millors bateries ha guanyat gran interès a causa de la necessitat creixent de transicionar cap a una economia energètica menys dependent dels combustibles fòssils tant a gran escala (xarxa) com a intermèdia (vehicle). Particularment, l'ús de tècniques de sincrotró operando (mentre la cel·la de la bateria funciona) ha permès explotar els seus avantatges intrínsecs, incloent l'accés directe als processos fonamentals que afecten els materials de treball estudiats.
En aquest article de perspectiva, investigadors de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC) i el Sincrotró ALBA, dirigits per M. Rosa Palacín (ICMAB-CSIC), discuteixen les tècniques operando complementàries del tipus ‘state-of-the-art’: dispersió de raigs X, per accedir a l'estructura cristal·lina i morfològica, raigs X i espectroscòpia infraroja, que permet accedir a informació química i detalls de les propietats electròniques i estructurals locals, i la imatge directa, una tècnica que consisteix a capturar imatges amb resolució espaial per investigar els processos implicats a diferents escales.
L'article, publicat a la revista Chemical Science i seleccionat com a elecció de la setmana per la revista, analitzava els desavantatges (o colls d'ampolla) d'aquestes tècniques operando. D'una banda, els autors posen l'accent en la necessitat de post-processar eficientment la gran quantitat de dades produïdes durant els experiments operando o d’imatge directa, i per tant de desenvolupar protocols d'anàlisi de dades automatitzats. D'altra banda, subratllen la necessitat de dissenyar noves bateries que siguin representatives d'un funcionament real de la mateixa, però que puguin ser explotades per a una caracterització multimodal per accedir a informació complementària.
Finalment, destaquen el poder de les eines operando basades en sincrotró al camp de la investigació de bateries, permetent l'explotació de múltiples resolucions i sensibilitats, malgrat els colls d'ampolla existents que esperen poder mitigar en el futur. Després de la recent tendència, els autors conclouen que es continuaran aconseguint nous avanços en aquests àmbits en els pròxims anys, la qual cosa hauria de fomentar millores en el rendiment de les bateries.
Referència: Ashley P. Black, Andrea Sorrentino, François Fauth, Ibraheem Yousef, Laura Simonelli, Carlos Frontera, Alexandre Ponrouch, Dino Tonti and M. Rosa Palacín Synchrotron radiation based operando characterization of battery materials. Chem. Sci., 2023, Advance Article. DOI: 10.1039/D2SC04397A
Més informació sobre llum sincrotró i bateries:
