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Predecir reactividad de baterías
Tecnologías de metal de litio de última generación
Las baterías de metal de litio (Li-metal) muestran un gran potencial para almacenar cantidades de energía más significativas que las baterías de iones de litio actuales. Por ejemplo, una batería eléctrica de metal de litio en un automóvil podría viajar más millas, y una batería de teléfono de metal de litio podría tener una vida útil más larga. Sin embargo, la superficie metálica de las baterías de metal de litio es altamente reactiva y existe una comprensión limitada de la química de estas reacciones. La Dra. Perla Balbuena, profesora del Departamento de Ingeniería Química Artie McFerrin de la Universidad Texas A&M, utiliza métodos químicos cuánticos para rastrear reacciones específicas que ocurren en las superficies internas de las baterías de metal de litio. Comprender las reacciones de las baterías de metal de litio y predecir los productos mejorará la usabilidad al disminuir su reactividad. “Necesitamos entender qué tipo de reacciones ocurren, cómo ralentizar las reacciones, cuáles son los componentes, cuál es la morfología de los productos en evolución y cómo se mueven los iones y electrones a través de la superficie”, dijo Balbuena. “Comprender estos problemas críticos nos permitirá comercializar baterías de metal de litio en un futuro próximo”. Cuando se fabrican baterías de metal de litio, se forma una película delgada en el ánodo, comúnmente conocida como interfase de electrolito sólido (SEI). Esta película está hecha de múltiples componentes y se produce por descomposición de electrolitos. La composición química del SEI es fundamental para garantizar el máximo rendimiento de la batería y prolongar su vida útil. Mediante esfuerzos experimentales, las predicciones teóricas pueden revelar los detalles de este fenómeno a nivel atomístico y electrónico. En este estudio, los investigadores se enfocaron en un polímero que se desarrolla debido a reacciones electrolíticas en las superficies internas de la batería. Identificar esta reacción de polímero específica es un desafío necesario para optimizar el SEI. Los investigadores simularon la
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Comprender las reac ciones de las baterías de “ metal de litio y predecir los productos mejorará la usa bilidad al disminuir su re actividad”
interfaz a nivel atomístico y resolvieron ecuaciones químicas cuánticas precisas para mapear una evolución temporal de la reacción de formación del polímero. “Lo que diferencia a esta investigación es la descripción a nivel microscópico y dejar que el sistema evolucione según su redistribución electrónica sobre la reacción química”, dijo Balbuena. “Existen muchas técnicas experimentales que pueden seguir y monitorear las reacciones, pero son desafiantes. Con esta simulación, podemos obtener nuevos conocimientos. Aislamos la parte del sistema que es responsable de eventos químicos importantes. Seguimos a ese grupo específico de moléculas y analizamos las reacciones que ocurren espontáneamente en la superficie de los electrodos”. Único en esta investigación Las herramientas informáticas utilizadas pueden determinar las configuraciones de energía mínima y la disposición de las moléculas durante la reacción, trazando así la reacción de principio a fin. Los investigadores descubrieron que las especies que polimerizan en el SEI podrían ser beneficiosas para las baterías de metal de litio porque pueden ayudar a controlar el nivel de reactividad de los materiales de la batería. “Estamos satisfechos con los resultados, ya que brindan información sobre lo que podría suceder al usar electrodos reales”, dijo Balbuena. Estos hallazgos ilustran el uso de herramientas computacionales que pueden contribuir a crear baterías que sean más amigables con el medio ambiente, tengan una vida útil más larga y sean más baratas de producir. A medida que evolucionan mejores químicas, Balbuena espera que las metodologías encontradas en su investigación sean útiles en los años venideros. “Esta investigación puede ser una fuerza impulsora para las baterías en una dirección más ecológica y eficiente”, dijo. “Sé que este trabajo será útil dentro de 10 años porque hace 10 años hicimos nuestras contribuciones iniciales sobre las baterías de iones de litio y nuestros hallazgos ayudaron al desarrollo de la exitosa tecnología actual. Es un ciclo de mejora continua”.
Michelle Revels, Texas A&M University con información de Dacheng Kuai et al, Solvent Degradation and Polymerization in the Li-Metal Battery: Organic-Phase Formation in Solid-Electrolyte Interphases, ACS Applied Materials & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.1c20487
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Regulación
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SECRETARÍA DE HACIENDA Y CRÉDITO PÚBLICO
Acuerdo por el que se dan a conocer los porcentajes, los montos del estímulo fiscal y las cuotas disminuidas del impuesto especial sobre producción y servicios, así como las cantidades por litro aplicables a los combustibles que se indican, correspondientes al periodo que se especifica.
Acuerdo por el cual se dan a conocer los montos de los estímulos fiscales aplicables a la enajenación de gasolinas en la región fronteriza con los Estados Unidos de América, correspondientes al periodo que se especifica.
Acuerdo por el cual se dan a conocer los montos de los estímulos fiscales aplicables a la enajenación de gasolinas en la región fronteriza con Guatemala, correspondientes al periodo que se especifica.
INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Y CAMBIO CLIMÁTICO
Acuerdo por el que se dan a conocer las reformas y adiciones a diversas disposiciones del Estatuto Orgánico del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático.
SECRETARÍA DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-2021, Que establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación.
Referencias
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YESHUA ORDAZ. (2020). A Pemex le urge vender su combustóleo sucio. 15/Feb/2021, de Grupo Milenio Sitio web: https://www.milenio.com/negocios/a-pemex-le-urge-vender-su-combustoleo-sucio GOBIERNO DE MÉXICO. (N/d). Página oficial de consulta del T-MEC. 15/Feb/2021, de Gobierno de México Sitio web: https://www.gob.mx/t-mec ENERGY 21 - DANIELA LOREDO. (2021). Combustóleo, producto estrella de las refinerías de Pemex. 15/ Feb/2022, de Onexpo Nacional, A.C. Sitio web: https://www.onexpo.com.mx/NOTICIAS/COMBUSTOLEO-PRODUCTO-ESTRELLA-DE-LAS-REFINERIAS-DE_7q31X/ JOEL TONATIUH VÁZQUEZ PÉREZ, ADRIÁN GARCÍA GÓMEZ Y CARLOS VÁZQUEZ VIDAL. (n/d). Iniciativa de Reforma Constitucional en Materia Eléctrica: Potenciales consecuencias en las finanzas públicas. 15/Feb/2022, de Centro de Investigación Económica y Presupuestaria. Sitio web: https:// ciep.mx/iniciativa-de-reforma-constitucional-en-materia-electrica-potenciales-consecuenciasen-las-finanzas-publicas/ BOLETÍN IMCO. (2021). Iniciativa de reforma constitucional en materia energética: México necesita competencia en el mercado eléctrico. 15/Feb/2022, de IMCO A.C. Sitio web: https://imco.org.mx/ wp-content/uploads/2021/10/20211001_Iniciativa-de-reforma-constitucional-CFE_Bolet%C3%ADn. docx.pdf COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD. (2022). REFORMA ELÉCTICA NO CONTRAVIENE AL T-MEC: ABOGADO GENERAL DE LA CFE. Boletín de Prensa CFE-BP-24/22vf, 2.
