Sustituyendo los materiales convencionales por otros experimentales, los científicos siguen haciendo interesantes avances en el rendimiento de las baterías de litio. Ahora un equipo de Japón acaba de publicar una investigación en torno a uno especialmente prometedor.
El nuevo diseño del equipo ha demostrado ser capaz de mantener su carga de forma mucho más eficaz que los diseños actuales, un avance que podría traducirse en baterías que alimenten vehículos eléctricos y smartphones durante mucho más tiempo sin degradarse.
Si alguna vez has tenido un smartphone durante un par de años, habrás notado que lo tienes que cargar más a menudo que antes, estarás familiarizado con el proceso de degradación de las baterías.
Hay muchas partes móviles dentro de una batería que contribuyen a esta disminución del rendimiento, pero el trabajo realizado en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón se centra en una en particular, conocida como aglutinante.
Este material desempeña el importante papel de preservar el ánodo de grafito de la batería. Los aglutinantes actuales para las baterías de litio están hechos de poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF), pero los investigadores buscan alternativas y han descubierto lo que creen que es una solución mejor.
El novedoso aglutinante del equipo está hecho de un copolímero llamado bis-imino-acefenoquinona-parafenileno (BP), que se puso a prueba como parte de baterías experimentales de media celda, protegiendo el ánodo y uniéndose al colector de corriente. Al hacerlo, el equipo observó una serie de mejoras sustanciales en el rendimiento, encabezadas por la capacidad de conservar su capacidad durante muchos ciclos de carga.
Mientras que una semicelda que utilizaba PVDF como aglutinante mostraba sólo el 65% de su capacidad original tras unos 500 ciclos de carga y descarga, la semicelda que utilizaba el copolímero BP como aglutinante mostraba una retención de la capacidad del 95% tras más de 1.700 ciclos de este tipo.
Noriyoshi Matsumi, director de la investigación.
Según el equipo, esto es el resultado de una mayor estabilidad mecánica y adherencia al ánodo y al colector de corriente. El material de BP también es más conductor y más fino que el PVDF utilizado actualmente, y no reacciona tan fácilmente con el electrolito, lo que contribuye a una mayor vida útil.
Las imágenes microscópicas del aglutinante sólo revelaron pequeñas grietas tras sus 1.700 ciclos, en comparación con las imágenes del aglutinante de PVDF, que mostraba grandes grietas tras sólo 500 ciclos.
El diseño requiere mucho más trabajo antes de que podamos verlo en los dispositivos electrónicos, pero el equipo lo imagina algún día sirviendo para una variedad de aplicaciones, incluyendo teléfonos inteligentes más duraderos, vehículos eléctricos y órganos artificiales.
La fabricación de baterías más duraderas ayudará a desarrollar productos más fiables para su uso a largo plazo. Esto animará a los consumidores a comprar bienes más caros basados en baterías, como los vehículos eléctricos, que se utilizarán durante muchos años.
Noriyoshi Matsumi.
Más información: acs.org
Vía jaist.ac.jp
Deja una respuesta