Baterías revolucionarias: los posos del café impulsan ánodos de iones de sodio de alto rendimiento
En un estudio publicado recientemente en la revista KeAi Carbon Resources Conversion, un equipo de investigadores de Kazajstán y Corea del Sur ha logrado sintetizar carbono duro dopado con fósforo utilizando posos de café como precursor y H3PO4 como agente dopante. La investigación se centró en determinar el nivel óptimo de dopaje para maximizar la incorporación de iones de fósforo en el armazón de carbono, con el objetivo de mejorar el rendimiento electroquímico del material como ánodo para baterías de iones de sodio (SIB).
Un aspecto destacable del estudio es el uso de residuos de café como material precursor para la síntesis de carbono duro. La elección de los posos de café no sólo es respetuosa con el medio ambiente, dada la gran cantidad de residuos que se desechan anualmente, unos 18 millones de toneladas, sino que también aprovecha la singular estructura lignocelulósica de los residuos de café. Este resultado aborda los retos planteados por la distribución desigual y la escasez de recursos de litio, ofreciendo una solución alternativa a través de la exploración de los SIB.
Los investigadores variaron además las concentraciones de H3PO4, y descubrieron que utilizando 2M del agente dopante se obtenía un rendimiento electroquímico prometedor para el carbono duro como material anódico. El carbono duro dopado con P resultante, carbonizado a 1300 °C, mostró una capacidad reversible de 341 mAh g-1 a una densidad de corriente de 20 mA g-1, con una eficiencia coulómbica inicial del 83%. Estos resultados subrayan el potencial del carbono duro dopado con P para mejorar la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías de iones de sodio.
En general, el estudio ofrece valiosas perspectivas sobre la síntesis y optimización del carbono duro dopado con P para baterías de iones de sodio, destacando la importancia de los materiales precursores, los agentes dopantes y las condiciones de carbonización. Los resultados tienen implicaciones para el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía más eficientes y sostenibles, especialmente en el contexto de las baterías de iones de sodio.
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Fuente: quimica.es