Por ahora está en fase de pruebas pero logran dar mayor protección interna. Es el comienzo de una nueva generación de acumuladores resistentes al deterioro. Los compuestos permitirían cargas y descargas más rápidas y seguras sin que los dispositivos pierdan rendimiento.
Científicos del departamento de energía de los Estados Unidos desarrollaron un recubrimiento inorgánico para el cátodo de las baterías que proporciona, según los resultados, una notable estabilidad electroquímica de la batería tras muchos ciclos de carga y descarga, y facilita además el flujo de iones de litio y electrones.
Este material podría permitir cargas y descargas más rápidas sin que la batería pierda rendimiento, más seguridad, una mayor vida útil y ser además la base para la próxima generación de baterías de estado sólido.
La fabricación de una nueva generación de baterías de iones de litio implica muchos retos, y todos son relativos a la seguridad. Por ejemplo, el electrolito líquido orgánico en las baterías de iones de litio es inflamable.
Los científicos del Laboratorio Nacional Argonne tuvieron este punto muy en cuenta y descubrieron que la seguridad mejora exponencialmente cuando el electrolito líquido es reemplazado por un sólido inorgánico.
Es que el contacto entre el cátodo y la interfaz del electrolito a menudo es inestable durante el funcionamiento de la batería y provoca un deterioro del rendimiento de la celda. Recubrir esta interfaz con otra capa que mejore la estabilidad pareciera la solución.
Los investigadores utilizaron una técnica oxidativa de deposición química de vapor para hacer el recubrimiento catódico. Este contiene partículas encapsuladas del material del cátodo de níquel-manganeso-cobalto (NMC) con un polímero que contiene azufre.
La capa de polímero proporciona protección extra al electrolito durante el proceso de carga y descarga de la batería; mientras que el revestimiento convencional solo protege la superficie exterior del cátodo donde el interior es susceptible a agrietarse, esta capa penetra en el interior de la partícula del cátodo y proporciona un escudo adicional, bloqueando procesos que puedan degradarla.
Además, permite y facilita el transporte de iones de litio y electrones durante el funcionamiento normal de la batería, pero evita la interacción química entre la batería y el electrolito y otras reacciones que se degraden o funcionen mal en la batería.
También evita la liberación de oxígeno durante la carga de la batería, un elemento que provoca la degradación de los materiales del cátodo NMC a alto voltaje.
Esta nueva forma de gestionar cargas y descargas de corrientes en ciclos controlados se pueden aplicar en baterías para Coches eléctricos, híbridos e híbridos enchufables, dispositivos electrónicos portátiles, dispositivos médicos y dispositivos espaciales, aeronáuticos y relacionados con la defensa.
Fuente: Urgente 24