Proyectos
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA BATERÍA ION-ALUMINIO CON CAPACIDAD DE CARGA RÁPIDA
Resumen
En la actualidad los sectores con mayor grado de emisiones de CO2 son el energético con un 42.1% y el transporte con 19.2% [1]; con base en lo anterior el empleo de vehículos con propulsión eléctrica (EVs) contribuye a la solución del problema de la contaminación del aire desde dos frentes diferentes, disminución de los gases asociados al vehículo de hasta 24,8% [1], [2] y un aumento en el mercado de energías renovables, al mejorar la eficiencia de operación [3] y a la relajación de la red eléctrica nacional [4]. Por otro lado, se encuentra que Colombia y en especial Medellín presentan graves problemas relacionados con la calidad del aire, lo cual genera en promedio 3000 muertes al año [5], [6]; mientras los reportes de emisiones asignan un 80% de la responsabilidad al sector transporte [7], [8]; del mismo modo, un análisis económico y tecnológico expone que los vehículos eléctricos para ser competitivos con los convencionales deben reducir el sobrecosto y el tiempo de carga a no más de 30 minutos [1], [9]; análogamente la topografía de Medellín representa un reto [10]; puesto que los EVs consumen casi toda su carga al subir una pendiente, luego se necesita mejorar la autonomía y una forma de hacerlo es reducir el peso del vehículo, al aumentar la capacidad energética, lo que reduce el número de baterías en el Stack [11]. Para afrontar dichos problemas se propone el diseño y construcción de un prototipo de batería de aluminio con mayor capacidad de carga (superior a 60mAh/g, por al menos 300 ciclos de carga descarga), haciendo uso del carácter pseudocapacitivo proporcionado por el empleo de electrodos porosos de grafito exfoliado [12], lo cual logra proveer una mejor autonomía al dispositivo, así como el empleo de un electrolito de gel polimérico, sintetizado bajo el concepto de líquidos iónicos eutécticos, los cuales han logrado capacidades y eficiencias Coulombicas superiores, pero con dificultades en la ciclabilidad y velocidades de carga altas [13], [14], esto se pretende contrarrestar con la disminución en las distancias de transporte al ser un electrolito “solido” [15]–[17], así como una disminución en los costos de producción al usar un metal más económico que el litio [18], [19] y a que el polímero permite reducir la sensibilidad al agua del líquido iónico, lo cual hace posible el empleo de reactivos con cierto grado de humedad, buscando una reducción en costos de entre un 50%-60% respecto a las baterías de litio.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL APOYO AL DESARROLLO DE TESIS DE POSGRADO O DE TRABAJOS FINALES DE ESPECIALIDADES EN EL ÁREA DE LA SALUD, DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2017-2018
Modalidad:Modalidad 2: Apoyo a tesis de maestría en la modalidad de investigación, en cualquier área del conocimiento, o de trabajos finales de especialidades en el área de la salud
Responsable