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Optimizando el rendimiento de las baterías de plomo-aire a través de ánodos de espuma abierta innovadores

Autores: Hassein-Bey, Amel Hind; Belhadj, Abd-Elmouneïm; Toumi, Selma; Tahraoui, Hichem; Kebir, Mohammed; Amrane, Abdeltif; Chebli, Derradji; Bouguettoucha, Abdallah; Zamouche, Meriem; Zhang, Jie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Optimizando el rendimiento de las baterías de plomo-aire a través de ánodos de espuma abierta innovadores


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Tecnologías de almacenamiento de energía sostenible
Energías renovables
Baterías de metal-aire
Tecnología de baterías de plomo-ácido
Espuma de celda abierta
Aleación de plomo antimonioso

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 14

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En el dinámico ámbito de las tecnologías de almacenamiento de energía sostenible, el panorama de investigación global presenta una multitud de desafíos científicos y económicos. El crecimiento errático de las energías renovables junto con la eliminación gradual de las plantas de energía convencionales plantea un obstáculo significativo para mantener un equilibrio estable entre la oferta y la demanda de energía. En consecuencia, las soluciones de almacenamiento de energía desempeñan un papel fundamental en la mitigación de fluctuaciones sustanciales en la demanda. Las baterías de metal-aire, distinguidas por su superior densidad de energía y un perfil de seguridad mejorado en comparación con otros dispositivos de almacenamiento, emergen como soluciones prometedoras. Aprovechando la tecnología de baterías de plomo-ácido bien establecida, este estudio introduce un enfoque novedoso que utiliza espuma de celda abierta fabricada a través del proceso de replicación de sal en exceso como ánodo para celdas de batería de plomo-aire. Esta innovación no solo conserva plomo, sino que también reduce el peso de la batería. Al emplear una aleación de plomo antimonioso al 25%, se fabricaron espumas de celda abierta con diámetros que varían de 2 mm a 5 mm para la batería de plomo-aire antimonioso. Los hallazgos preliminares sugieren que la conductividad eléctrica efectiva de las celdas de batería primarias, medida experimentalmente, supera a la de las celdas compuestas por la misma aleación de plomo antimonioso densa y no porosa. Esta mejora se atribuye principalmente a su extensa área de superficie específica, que facilita las reacciones de oxidación-reducción. Se establece una correlación entre la conductividad eléctrica efectiva y el diámetro de la celda, indicando que la conductividad óptima se logra con un diámetro de celda de 5 mm. Estos resultados subrayan la viabilidad de implementar tal sistema eléctrico.

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