«Superautopista» para el litio: los nanotubos de nitruro de boro aceleran el movimiento de iones 30 veces

En el mundo de la energía y la tecnología moderna, la demanda de litio aumenta día a día. Un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Illinois (Chicago) ha presentado una innovación revolucionaria: se determinó que los nanotubos de nitruro de boro tienen la capacidad de transportar iones de litio mucho más rápido de lo indicado en los modelos teóricos. Se espera que este descubrimiento aumente la eficiencia de las baterías y transforme radicalmente los procesos de reciclaje de litio. Así lo informa Ixbt.com en su noticia.

Según Ixbt.com, los nanotubos de nitruro de boro no solo transportan rápidamente los iones de litio, sino que también actúan como un «filtro» específico. Permiten el paso fácil de los iones de litio mientras bloquean muchos otros iones. Uno de los autores del estudio, el profesor Sangil Kim, señaló que la velocidad de movimiento de los iones observada experimentalmente resultó ser superior a la de todos los sistemas conocidos hasta ahora.

Oportunidades para las baterías de nueva generación y la industria

El control del flujo de iones en nanocanales era uno de los principales obstáculos en la creación de baterías de nueva generación, dispositivos de desalinización de agua y tecnologías de extracción de metales raros. El problema principal era garantizar una selectividad precisa junto con una alta velocidad de filtración. Los nanotubos de nitruro de boro lograron combinar perfectamente estos dos requisitos.

Para probar sus ideas en la práctica, los científicos crearon una membrana especial compuesta por millones de nanotubos cargados. Cuando esta membrana se colocó entre soluciones salinas de diferentes concentraciones, se descubrió que el litio pasaba 31 veces más rápido de lo esperado. Al mismo tiempo, el paso de otros iones se limitó eficazmente, lo que garantiza una alta precisión en la separación del litio.

Los investigadores también fabricaron un dispositivo compacto para demostrar la aplicación práctica de esta tecnología. Este dispositivo convierte la diferencia química de las soluciones salinas en energía eléctrica. La energía obtenida fue suficiente para alimentar dispositivos sencillos como un reloj electrónico o una calculadora. Este proceso es similar al mecanismo de generación de carga eléctrica en el cuerpo de las rayas eléctricas en la naturaleza.

Planes futuros y el problema de la escasez de litio

En un momento en que el interés por los vehículos eléctricos y las fuentes de energía renovables crece en países en desarrollo como Uzbekistán, las tecnologías para obtener materias primas de litio de manera eficiente son muy importantes. El nuevo descubrimiento puede ser de gran ayuda, especialmente en la utilización de baterías viejas y la re-extracción de litio de ellas.

El equipo de científicos planea trabajar en la aplicación de esta tecnología a escala industrial. El enfoque principal estará en aumentar la eficiencia de la extracción de litio y estudiar más profundamente el movimiento iónico anormalmente rápido en las nanoestructuras. Si este método se populariza, la producción de fuentes de energía para smartphones y vehículos eléctricos podría volverse mucho más barata y rápida.