Atsuo Yamada ikerlari japoniarra buru izan duen lanari esker, estruktura desordenatua duen eta bateria kargatzen den bitartean “auto-ordenatu” egiten den eta deskargaren ondoren jatorrizko estrukturara itzultzen den materiala lortzeko aukera dago.

Biltegiratzeko ahalmen handiagoa eta erabileraren ondoriozko degradazio txikiagoa izango duten bateriak egiteko material “auto-ordenagarriak” erabiltzeko aukera errealitate bilaka daiteke, Tokioko Unibertsitateko Atsuo Yamada ikerlari japoniarrak egin duen azterlanari esker. CIC energiGUNEk partaidetza aktiboa izan du azterlanean, Marine Reynaud eta Montse Casas-Cabanas ikerlarien bitartez. Baterietarako materialak diseinatzeko modu berrirako ateak irekitzen dituen azterlana Nature Communications aldizkariaren azken zenbakian jasotzen da.

Bordeleko Materia Kondentsatuaren Kimika Institutuaren lankidetza ere baduen proiektu horretan CIC energiGUNEk izan duen partaidetza, X izpien difrakzioaren azterketa espefizikorako programa baten garapenaren ingurukoa izan da. Euskal zentroa, horrelako zerbitzuak eskaini ditzakeen nazioarte mailako erakunde gutxienetakoa da eta, ondorioz, bere jarduera ezinbestekoa izan da proiektua aurrera eraman ahal izateko.

“Lankidetza, baterietarako materialen egiturazko eta mikroegiturazko karakterizazioan dugun ezagupenaren eta esperientziaren ondorioz sortu da, Grenobleko Institut Laue Langevin-eko Juan Rodriguez-Carvajal doktorearekin lankidetzan aurrera eraman genuen FAULTS programaren ondorioz, batez ere”, adierazi du Montse Casas-Cabanas CIC energiGUNEko ikerlari eta proiektuaren alderdi horren arduradunak.

Casas-Cabanasen hitzetan, argitalpen horretan aztertzen den materialaren ezaugarria xafla estruktura da, hau da, atomoak, bata bestearen gainean pilatutako geruza desberdinetan antolatzen direla, “lego” batean bezala. Hala ere, modu perfektuan pilatu beharrean, atomo geruzak elkarren artean zerbait mugituta daude, “planoen akatsak” izenekoak eratuz eta estruktura desordenatua sortuz. Horrelako estruktura desordenatu motaren azterketarako metodologia espezifikoa behar da, materialen azterlan gehienetan erabili ohi denaren desberdina.

Zehatzago esanez,  CIC energiGUNEk proiektu horretan izandako lankidetza, aukeratutako materialaren erreakzio mekanismoaren azterketan zentratu da. “Gure FAULTS softwareari eta gure azterketari esker, mekanismo hori lehen aldiz behatu eta ulertu ahal izan da. Bateria kargatzen ari den bitartean estrukturaren auto-ordenazioa dakarren mekanismo berria da. Gainera, itzulgarria da, deskargatzean berriro ere jatorrizko estruktura desordenatura itzultzen baita”, azaldu du Montse Casas-Cabanasek. Bere hitzetan, ordenatze-desordenatze prozesu hori “koreografia atomiko” gisa definitu daiteke.

Prozesu horren ondorioz, materialaren ahalmena hedatu egiten da –eta, ondorioz, handitu egiten da biltegiratutako energia ahalmena–, eta erreakzioaren itzulgarritasuna errazten da, eta horrek unitatearen degradazioa murrizten du. “Auto-antolatzeko ahalmen hori estrategia berria da litiozko edo sodiozko baterietan bildutako energia handitzeko aukera emango duten elektrodo material berrien diseinurako”, esan du amaitzeko CIC energiGUNEko ikerlariak.