NAGORE ORTIZ VITORIANO

NAGORE ORTIZ VITORIANO

RESPONSABLE DE LÍNEA DE INVESTIGACIÓN

Objetivo

Nuestro objetivo es el desarrollo de una comprensión fundamental que derive en soluciones prácticas para los nuevos productos químicos de las baterías de metal-aire (sodio-aire, zinc-aire, etc.). Esto se traducirá en un importante avance de las aplicaciones de las baterías estacionarias y móviles.

Descripción

Nuestra línea de investigación se centra en el desarrollo de la próxima generación de baterías de metal-aire (sodio-aire, zinc-aire) como alternativa a las de litio-ion, especialmente en lo que respecta al rendimiento, la vida útil y la seguridad de las baterías. Nuestro objetivo es explotar el potencial de estas baterías -que poseen altas energías específicas teóricas y ofrecen considerables ventajas potenciales- explorando nuevas con densidades de energía mejoradas (en comparación con las disponibles actualmente). Nos interesan los aspectos más fundamentales (por ejemplo, la catálisis de las reacciones de reducción de oxigeno - ORR y de evolución de oxigeno - OER; la química de solvatación, los electrolitos), al tiempo que consideramos su aplicación práctica en aplicaciones móviles y estacionarias. No obstante, es preciso hacer frente a considerables desafíos antes de que sea posible una explotación comercial generalizada - siendo la recargabilidad de estos dispositivos uno de los mayores retos.

Se requiere una comprensión profunda y fundamental para que las reacciones permitan el almacenamiento eficiente de energía. Para ello empleamos las técnicas más avanzadas (como la espectroscopia, la difracción de rayos X, la microscopia electrónica y la resonancia magnética nuclear) para estudiar los complejos procesos químicos y electroquímicos que tienen lugar en estos sistemas. También desarrollamos nuevos enfoques para comprender mejor los materiales de los electrodos y los electrolitos mediante el desarrollo de modelos experimentales y computacionales, que facilitan nuevos avances en este campo y en la investigación en general.

Nuestra línea de investigación se centra actualmente en las baterías de sodio-aire (baterías Na-aire) y de zinc-aire (baterías Zn-aire) y se dedica a avanzar en estas nuevas químicas mediante la exploración de:

  • Nuevos materiales catódicos basados en grafeno como alternativa a las capas de difusión de gas convencionales.
  • Comprensión de la solvatación en las baterías de Na-O2 para permitir nuevas formulaciones de electrolitos.
  • Resolver los problemas asociados con los ánodos de sodio y zinc, como la formación de dendritas.
  • Nuevos electrolitos biopoliméricos en gel para superar la pérdida de agua en los electrolitos acuosos.

Los proyectos actuales incluyen: i) caracterización fundamental, ii) utilización de cátodo de grafeno, iii) nuevas formulaciones de electrolito para baterías de Na-O2 con una excelente ciclabilidad, y iv) nuevos electrolitos biopoliméricos para baterías acuosas recargables de Zn-aire. Nuestra investigación no sólo comprende la investigación fundamental, sino también la colaboración con la industria para proporcionar soluciones prácticas que den lugar a productos con valor añadido, o a nuevos sistemas maduros para su explotación en el mercado.