Rheology is a notoriously complex field, combining mathematics and physics to characterize materials. For inexperienced users, rheology can seem like a massive challenge. Luckily, new technology simplifies rheology down to its core so you can get essential measurements without difficult training, measurements, or calculations.
Las baterías de iones de litio (BIL) se fabrican mediante un proceso de varios pasos que combina varios materiales activos e inactivos. La selección y las condiciones de procesamiento de materiales pueden afectar en gran medida el desempeño final de la batería.
Desde computadoras portátiles ligeras hasta la conducción de vehículos eléctricos a campo traviesa, innumerables aplicaciones requieren aumentar la densidad energética y el desempeño de las baterías de iones de litio. Dado que los electrodos de las baterías contribuyen directamente a estos aspectos de su funcionamiento, los electrodos y sus componentes son de especial interés para los investigadores de baterías que pretenden llevar la tecnología al siguiente nivel. El procesamiento de los lodos de las baterías es también un paso clave de la fabricación, que ofrece importantes oportunidades para aumentar la eficiencia y reducir los costos.
Over the past decade, battery research, development, and quality control have adopted in-situ and in-operando isothermal microcalorimetry (IMC) as the leading method to evaluate heat flow during lithium-ion battery cycling. While cycling a cell to failure can take many months, emerging diagnostic tests are able to predict long-term behavior in a matter of weeks.
Durante la década pasada, la investigación, el desarrollo y el control de calidad de baterías han adoptado a la microcalorimetría isotérmica (isothermal microcalorimetry, IMC) in situ y funcional como el método líder para evaluar el flujo de calor durante el paso por ciclos de batería de iones de litio.
El interés de los consumidores y los objetivos de sostenibilidad están impulsando la demanda creciente de vehículos eléctricos. Estados Unidos espera que las ventas de vehículos eléctricos alcancen el 50 % del mercado total para 2030, pero el 99 % de las materias primas y los componentes de las baterías para vehículos eléctricos se producen en el exterior.1, 2 El abastecimiento de materiales y baterías fabricados en el extranjero ya ha creado desafíos para la industria. La invasión rusa de Ucrania causó inestabilidad en el mercado que hizo que el precio del níquel, un material clave para las baterías, se disparara en marzo de 2022.3
Las baterías de iones de litio representan la batería recargable dominante en el mercado actual. Se pueden encontrar en muchas aplicaciones, como la electrónica de consumo, los vehículos eléctricos y los equipos industriales. Debido a la enorme adopción de las baterías de iones de litio en los últimos años, la tecnología de las baterías es el centro de un conjunto diverso de áreas de investigación cuyo objetivo es mejorar su vida útil, su rendimiento y su seguridad.
Las reacciones catalíticas están en todas partes: desde plásticos y pan hasta más del 90% de todos los productos químicos en todo el mundo, se fabrican innumerables productos y materiales con la ayuda de catalizadores. Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones químicas lentas. Las reacciones más rápidas son tecnológica y económicamente más competitivas. Además, los catalizadores optimizados ofrecen un enorme potencial para reducir el consumo de energía y recursos y reducir las emisiones de dióxido de carbono.
Ya sea que haya usado un teléfono celular o conducido un vehículo eléctrico (por favor, no al mismo tiempo), probablemente se haya dado cuenta de que las baterías de iones de litio se están apoderando del mundo de la energía. Ellos alimentan nuestros dispositivos electrónicos portátiles, equipos médicos vitales, vehículos eléctricos y almacenamiento de energía renovable. A medida que el mercado se expande, los investigadores están encontrando formas de hacer que las baterías de iones de litio sean cada vez más potentes, confiables y seguras, al tiempo que minimizan el tiempo y el costo de producción.
En otoño de 2021, la 26ª Conferencia de las Partes sobre el Cambio Climático (COP 26) se reunió en Glasgow para elaborar acuerdos destinados a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y evitar el cambio climático extra. La COP 26 se basó en el Acuerdo de París para limitar el calentamiento global a menos de 2 grados centígrados, logrando emisiones netas de cero dióxido de carbono (CO2). Estos dos acuerdos definirán el modo en el que los gobiernos y las industrias trabajen juntos para reducir el cambio climático en la próxima década.
Las baterías de iones de litio están transformando las industrias clave a través del almacenamiento eficaz. Los científicos de baterías de la actualidad deben desarrollar sobre los descubrimientos anteriores, al tiempo que se focalizan en los elementos de las baterías que generen progreso en las principales áreas de aplicación.