Desde 1991, año en el que se desarrolló la primera batería de iones de litio, los científicos han estado buscando un nuevo compuesto para reemplazar al grafito debido a sus limitaciones, tanto en términos de almacenamiento como en estrés físico.   

Ahora, científicos en Indiana, EE.UU están investigando cómo el polen podría ser utilizado como una alternativa al grafito en las baterías de iones de litio. Si bien la investigación es muy preliminar, los primeros resultados sugieren que las estructuras naturales derivadas del polen podrían proporcionar un reemplazo eficiente y renovable al grafito, y que además es capaz de ofrecer un rendimiento superior. Los resultados han sido publicados en Scientific Reports.

"Me puse a buscar en el polen cuando mi madre me dijo que había desarrollado síntomas de alergia al polen hace un par de años", dijo el investigador Jiliang Tang de la Universidad de Purdue. "Me fascinó la belleza y diversidad de las microestructuras del polen. Pero la idea de utilizarlos como ánodos para baterías en realidad no empieza hasta que comencé a trabajar en la investigación sobre baterías y aprendí más acerca de la carbonización de biomasa".

Las baterías tienen dos electrodos, llamados cátodo (polo positivo) y ánodo (polo negativo). Cuando los dos están conectados por un cable, los electrones fluyen a lo largo del circuito, produciendo una corriente de electricidad. "Nuestros resultados han demostrado que el polen podría producir arquitecturas de carbono para aplicaciones de ánodos en dispositivos de almacenamiento de energía", dijo un miembro del equipo, Vilas Pol.

En concreto, los investigadores están interesados ​​en dos tipos de pólenes sintéticos que ellos han derivado de fuentes naturales: el polen de abeja y polen de anea. "Ambos están disponibles en abundancia", dijo Pol. "El fondo aquí es que queremos aprender algo de la naturaleza, que podría ser útil en la creación de mejores baterías con materia prima renovable."

Los investigadores tomaron muestras naturales de cada variedad de polen y los procesaron en una cámara llena de gas argón a alta temperatura, mediante un procedimiento llamado pirólisis. Mientras que el polen de abeja es una mezcla de diferentes tipos de polen recolectado por las abejas de la miel, el polen de anea tiene la misma forma.

La pirólisis dio como resultado carbono puro con la forma original de las partículas de polen. Un posterior calentamiento en presencia de oxígeno luego formó los poros en las estructuras de carbono lo que ayuda a aumentar su capacidad de almacenamiento.

En las pruebas con los ánodos de polen, una carga de 10 horas resultó en una carga completa, y sólo una hora de carga resultó en más de la mitad de la carga total. El polen de anea se comportaron mejor que el polen de abeja, entregando una alta capacidad de 590 miliamperios hora por gramo en las pruebas a 50 grados Celsius y 382 mAh / g a 25 grados centígrados. "La capacidad teórica de grafito es de 372 miliamperios hora por gramo, y logramos 200 miliamperios hora después de 1 hora de carga", dijo Pol.

Los investigadores desean desarrollar una batería en base a polen que pueda tener usos comerciales "Estamos introduciendo el concepto fascinante aquí", añadió Pol. "Se necesita más trabajo para determinar qué tan práctico que podría ser." Será una buena idea, siempre y cuando no tengamos que tomar un hipoalergénico cada vez que usemos el cell.

FUENTE: SCIENCEALERT