Estudio de aditivos anticorrosivos para las aleaciones comerciales de la batería alcalina alumino-aire
Abstract
La sociedad actual está avanzando hacia un modelo energético más responsable y
sostenible. La punta de lanza de esta necesaria tendencia es el uso de fuentes de
energía renovables y la reducción de las emisiones de CO2 en todos los países
incluyendo Costa Rica. Aunado a este núcleo emprendedor se encuentra todo un
sistema de almacenamiento y distribución que urge de renovación e innovación para
cumplir con los nuevos estándares de calidad ambiental. En este sentido la
investigación sobre nuevos acumuladores energéticos amigables y económicos se
ha posicionado con fuerza entre las líneas de investigación más asediadas. Por
tanto, se llevó a cabo una investigación con miras a contribuir en el desarrollo de la
batería Aluminio-aire, una batería de la clase metal-aire que se proyecta como una
candidata rentable a implementar en vehículos eléctricos (VEs), los cuales son parte
del engranaje social verde.
El trabajo realizado se dividió en dos partes. Primero, se exploró el comportamiento
anticorrosivo de una serie de aditivos: PMo11Al, PMo11AlV0.5, NH4VO3, NH4VO3 +
CMC y ZnO, incorporados en el electrolito a utilizar, sobre las aleaciones
comerciales de aluminio: Al7475, Al6062 y Al5052. Segundo, se evaluaron las
características de rendimiento de las baterías Al-aire que utilizaban los mejores
aditivos seleccionados en la etapa anterior. Por consiguiente, se emplearon una
serie de técnicas electroquímicas y espectroscópicas que posibilitaron observar los
efectos de inhibición de la corrosión y su impacto en el trabajo de las baterías.
Los resultados obtenidos aportan, entre otras cosas, información novedosa sobre la
aplicación de NH4VO3 en superficies de aluminio, su desempeño en conjugación
con otros compuestos y su capacidad de acción en diferentes tipos de electrolito.
Además, este primer examen de las baterías Al-aire dio respuesta a varias
interrogantes técnicas que se discutían dentro del macro proyecto que contenía esta
investigación denominado: “Diseño de una batería aluminio-aire para uso en
bicicletas eléctricas”.ix
Para la ejecución de este estudio se contó con el apoyo del Centro de
Electroquímica y Energía Química (CELEQ), el Centro de Investigación en Ciencias
e Ingeniería de Materiales (CICIMA) y el grupo de Electroquímica de la Universidad
Autónoma de Madrid. Today's society is moving towards a more responsible and sustainable energy
model. The worldwide use of renewable energy sources and the reduction of CO2
emissions are the basis of a new paradigm. For this reason, various changes are
made in the storage and distribution system so that satisfy the new environmental
quality standards.
In this sense, research on new friendly and economic energy accumulators has been
included among the most funded lines of study. Therefore, this work intends to
contribute with the development of the Aluminum-air battery which is a metal-air
battery and it has been projected as cost-effective candidate to be employ in a recent
green alternative: electric vehicles (EVs).
The approach carried out was divided into two section. First, the following additives:
PMo11Al, PMo11AlV0.5, NH4VO3, NH4VO3 + CMC and ZnO were selected to test their
anticorrosive behavior on commercial aluminum alloys: Al7475, Al6062 and Al5052
in alkaline electrolyte.
Second, the performance characteristics of the Al-air batteries containing the best
additives were evaluated. Consequently, to observe the effects of corrosion
inhibition and its impact on the performance of the batteries, a series of
electrochemical and spectroscopic techniques were used. The results obtained
provide, among other things, novel information on the application of NH4VO3 on
aluminum surfaces, its performance in relation with other compounds and its
inhibition ability on different types of electrolyte.
Besides, this first examination of Al-air batteries in Costa Rica answered several
technical questions that contributed to CELEQ's research project titled: "Design of
an aluminum-air battery for use on electric bicycles".
This study was supported by the Centro de Electroquímica y Energía Química
(CELEQ), Centro de Investigación en Ciencias e Ingeniería de Materiales (CICIMA)
and the Electrochemistry group of the Universidad Autónoma de Madrid.
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- Química [360]